Commission chargée de formuler des Avis Techniques et Documents Techniques d'application. et autres composants structuraux»

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1 Commission chargée de formuler des Avis Techniques et Documents Techniques d'application Groupe Spécialisé n 3 «Structures, planchers et autres composants structuraux» Planchers nervurés à poutrelles préfabriquées associées à du béton coulé en œuvre ou associées à d autres constituants préfabriqués par du béton coulé en œuvre Ce document a été entériné le 15 mai 2012 par le Groupe spécialisé n 3 «Structures, planchers et autres composants structuraux» de la commission chargée de formuler des Avis Techniques. Il annule et remplace le cahier 2920 paru dans les Cahiers du CSTB en novembre 1996 : Planchers Cahier des prescriptions communes aux procédés de planchers Planchers nervurés à poutrelles préfabriquées associées à du béton coulé en œuvre ou associées à d autres constituants préfabriqués par du béton coulé en œuvre. Cahier Septembre 2012 Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès - Champs-sur-Marne F Marne-la-Vallée Cedex 2 Tél. :

2 Établissement public au service de l innovation dans le bâtiment, le CSTB, Centre Scientifique et Technique du Bâtiment exerce quatre activités clés : la recherche, l expertise, l évaluation, et la diffusion des connaissances, organisées pour répondre aux enjeux de développement durable dans le monde de la construction. Son champ de compétences couvre les produits de construction, les bâtiments et leur intégration dans les quartiers et les villes. Avec ses 909 collaborateurs, ses filiales et ses réseaux de partenaires nationaux, européens et internationaux, le CSTB est au service de l ensemble des parties prenantes de la construction pour faire progresser la qualité et la sécurité des bâtiments. Toute reproduction ou représentation intégrale ou partielle, par quelque procédé que ce soit, des pages publiées dans le présent ouvrage, faite sans l autorisation de l éditeur ou du Centre Français d Exploitation du droit de copie (3, rue Hautefeuille, Paris), est illicite et constitue une contrefaçon. Seules sont autorisées, d une part, les reproductions strictement réservées à l usage du copiste et non destinées à une utilisation collective et, d autre part, les analyses et courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d information de l œuvre dans laquelle elles sont incorporées (Loi du 1er juillet art. L et L et Code Pénal art. 425). CSTB 2012

3 Planchers nervurés à poutrelles préfabriquées associées à du béton coulé en œuvre ou associées à d autres constituants préfabriqués par du béton coulé en œuvre SOMMAIRE Normes associées NF EN Produits préfabriqués en béton Systèmes de planchers à poutrelles et entrevous Partie 1 : Poutrelles NF EN A1 Produits préfabriqués en béton Systèmes de planchers à poutrelles et entrevous Partie 2 : Entrevous en béton NF EN A1 Produits préfabriqués en béton Systèmes de planchers à poutrelles et entrevous Partie 3 : Entrevous en terre cuite NF EN Produits préfabriqués en béton Systèmes de planchers à poutrelles et entrevous Partie 4 : Entrevous en polystyrène NF EN Produits préfabriqués en béton Systèmes de planchers à poutrelles et entrevous Partie 5 : Entrevous légers NF EN Règles communes pour les produits préfabriqués en béton NF EN Béton Partie 1 : Spécification, performances, production et conformité NF EN 1990 Eurocode 0 : Bases de calcul des structures NF EN Eurocode 2 : Calcul des structures en béton Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments NF EN Eurocode 2 : Calcul des structures en béton Partie 1-2 : Règles générales Calcul du comportement au feu NF EN Aciers pour l armature du béton Aciers soudables pour béton armé Généralités NF EN Essais pour béton durci Partie 4 : Résistance à la compression Spécifications pour les machines d essai Avant-propos... 3 Généralités Terminologie ,11 Planchers nervurés Nervures ,12 Système de planchers à poutrelles et entrevous ,21 Poutrelles ,3 Dalle de répartition ,4 Dalle indépendante ,5 Table de compression ,6 Chape ,7 Entrevous Classification des types de planchers visés par le présent titre Objet du présent titre Domaine d application Plans et documents de pose et d exécution... 7 Section A Conception et calcul des planchers à poutrelles préfabriquées... 7 Chapitre 1 Prescriptions communes aux divers types de planchers à poutrelles Définitions des matériaux Détermination du poids propre des planchers Application des règles de calcul du béton armé Forme des sections de béton coulé en œuvre Vérifications à la mise en œuvre Calcul du plancher en flexion Déformations Efforts tranchants Vérification des conditions d appui des planchers Résistance aux charges concentrées Solidarisation transversale Prescriptions particulières à diverses familles de planchers Dispositions diverses Dispositions parasismiques Comportement en cas d incendie e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

4 114 Isolation acoustique Isolation thermique Annexe I : Modalités d application des règles du béton armé Annexe II : Déformations admissibles des planchers en béton Annexe III : Essai de pénétration Annexe IV : Solidarisation transversale Annexe V : Principe de vérification lors de la mise en œuvre des planchers Chapitre 2 Prescriptions particulières aux planchers à poutrelles légères en treillis métallique à base préenrobée ou non préenrobée Définition des poutrelles terminologie Rappel des prescriptions communes applicables Armatures Vérification à la mise en œuvre Moments résistants des planchers Continuité Évaluation des déformations des planchers Efforts tranchants Vérification des conditions d appui Annexe I : Vérification des poutrelles à treillis métallique en phase provisoire (annexe introduite à l article I.A. 204)...64 Chapitre 3 Prescriptions particulières aux planchers à poutrelles en béton précontraint Domaine d application Définition des poutrelles Rappel des prescriptions communes applicables Prise en compte des actions dans les calculs justificatifs Caractéristiques mécaniques des sections Armatures de flexion Vérifications à la mise en œuvre Vérifications relatives à la flexion des planchers sous moments positifs Continuité Évaluation des déformations Efforts tranchants Ancrage Annexe I Formules de vérification en flexion à l état limite de service (ELS) (annexe introduite à l article I.A.307,2) Annexe II Détermination de la portée libre fictive pour la vérification en flexion des sections en travée des planchers en continuité (annexe introduite à l article I.A. 308,23) Section D Transport, mise en œuvre et pose Chapitre 1 Prescriptions communes aux divers types de planchers à poutrelles Manutention Stockage (en usine et sur chantier) Transport Réception sur chantier Pose des poutrelles Coffrages et entrevous Chaînages Trémies et chevêtres Encorbellements Armatures complémentaires Bétonnage Délai d utilisation du plancher Mise en place de canalisations incorporées dans le plancher Protection des entrevous en matière plastique alvéolaire contre les rongeurs Essais in situ des planchers terminés Chapitre 2 Prescriptions particulières aux planchers à poutrelles légères en treillis métallique Stockage (en usine et sur chantier) Réception sur chantier Pose des poutrelles Étaiement Entrevous Chapitre 3 Prescriptions particulières aux planchers à poutrelles en béton précontraint Stockage (en usine et sur chantier) Réception sur chantier Pose des poutrelles Étaiement Entrevous Bétonnage Section E Finitions et ouvrages complémentaires Chapitre 1 Réalisation des plafonds Sous-face restant apparente Sous-face enduite Plafonds suspendus Cas particuliers des balcons, auvents et plancher sur passages ouverts Chapitre 2 Réalisation des sols Généralités Cas particulier des planchers sans dalle de répartition, avec entrevous porteurs Chapitre 3 Planchers utilisés en supports d étanchéité Conception Chapitre 4 Percements et scellements a posteriori dans les planchers terminés Généralités e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

5 Avant-propos Le présent document révise et remplace la section A du Titre I du CPT «PLANCHERS», publiée en novembre Il reprend également certains chapitres des sections D et E de l édition de septembre L édition antérieure avait été rédigée sur la base des règles BAEL 91 et BPEL 91. Les prescriptions de conception et de calcul données dans ce titre du CPT sont établies par référence aux règles de conception et de calcul aux états limites des ouvrages en béton armé et précontraint, prescrites dans la NF EN et son annexe nationale NF EN /NA, ainsi que dans la norme NF EN En outre ce document intègre les modifications et compléments intervenus entre temps. Les sections B et C de la seconde partie du Titre I parues en octobre 1980 ont été remplacées par les référentiels de certification CSTBat («Eléments résistants de structure en béton précontraint», «Entrevous de coffrage simple») ou NF (NF 395 «Poutrelles», NF 034 «Entrevous en béton»). Le présent CPT s applique aux Avis Techniques qui y font référence. La dénomination «Avis Technique» employée dans le présent document couvre également le cas des «Documents Techniques d Application». 1,21 Poutrelles Élément structurel linéaire de petite section transversale, constitué de béton armé ou précontraint, entièrement ou partiellement préfabriqué. Il peut comprendre des éléments pouvant contribuer ou non à sa résistance (par exemple talon en terre cuite, coques en terre cuite) comme l illustre la figure 1 ci-dessous. a) poutrelles en T renversé b) poutrelle en I c) poutrelles à treillis Généralités 1 Terminologie Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l EN 13369:2004 ainsi que les termes et définitions suivants s appliquent. 1,11 Planchers nervurés Nervures Par définition, les planchers visés dans le présent titre sont dits nervurés, par opposition aux dalles, lorsque, en coupe transversale (perpendiculaire à la portée), leur section résistante prise en compte dans les calculs se présente comme une succession de sections en T dont les nervures sont en béton ou en céramique et béton. La nervure est composée d une ou de plusieurs poutrelles (poutrelle préfabriquée en béton ou céramique armé ou précontraint, en treillis métalliques, etc., à l exclusion de solives en bois ou de profilés métalliques), et du béton complémentaire coulé en œuvre entre des entrevous ou des coffrages récupérables. 1,12 Système de planchers à poutrelles et entrevous Plancher réalisé en combinant des poutrelles parallèles et des entrevous placés entre celles-ci, éventuellement avec une dalle rapportée coulée en place qui peut servir ou non de dalle de compression. d) poutrelles à coques en terre cuite Figure 1 Exemples de poutrelles 1,211 Poutrelle en béton précontraint Poutrelle précontrainte par armatures prétendues constituant le ferraillage principal du système de plancher. 1,212 Poutrelle en béton armé Poutrelle dont l armature longitudinale, en acier pour béton armé, constitue l armature principale du système de plancher. 1,213 Poutrelle autoportante Poutrelle en béton armé ou précontraint qui assure la résistance finale du système de plancher indépendamment de tout autre élément constitutif du système. 1,214 Poutrelle non autoportante Poutrelle en béton armé ou précontraint qui assure la résistance finale du plancher conjointement avec du béton coulé en place, et éventuellement avec les entrevous. 1,22 Armatures 1,221 Armature de couture Armature ancrée des deux côtés de l interface entre la poutrelle et le béton coulé en place. 1,222 Armature d effort tranchant Armature formant un angle compris généralement entre 45 et 90 par rapport à l axe longitudinal des poutrelles. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

6 1,223 Raidisseur à treillis Structure métallique bi- ou tridimensionnelle comprenant une membrure supérieure, une ou plusieurs membrures inférieures et des diagonales continues ou discontinues qui sont soudées ou assemblées mécaniquement aux membrures. Par simplification, dans la suite du texte les poutrelles, quelles que soient leur forme ou leur constitution, sont conventionnellement dessinées sous la forme schématique anonyme d une poutrelle en T renversé, sauf indications particulières comme, par exemple, aux articles I.A.103 et I.A.107. Les poutrelles sont dénommées solives lorsqu elles constituent à elles seules le système porteur principal du plancher. 1,3 Dalle de répartition Dalle en béton armé monolithique d épaisseur nominale au moins égale à 4 cm (5 cm pour les entrevous de coffrage simple), coulée en place sur toute la surface du plancher afin de répartir sur les nervures les charges concentrées ou pour assurer la résistance à la flexion de la dalle entre les nervures. La tolérance en moins sur l épaisseur de la dalle de répartition est de -5 mm. On rappelle que l épaisseur du plancher doit en outre respecter les exigences de la norme NF EN et son annexe nationale. Cette dalle peut être ou non liée aux nervures. 1,4 Dalle indépendante On appelle dalle indépendante une dalle en béton armé, monolithe, entièrement coulée en œuvre sur une couche d un matériau, généralement isolant, qui la désolidarise du plancher. Cette dalle a une épaisseur d au moins 5 cm et est armée d un quadrillage d armatures s opposant aux effets du retrait et formant armature de la dalle dans son comportement en flexion sous l action de charges localisées. Cette dalle peut former ou non dalle de répartition. Dans le présent Titre I ne sont visées que les dalles de répartition indépendantes, indissociables de ce fait de la structure du plancher. Il n est donc pas traité par la suite des dalles indépendantes coulées sur couche résiliente, dalles dites flottantes, ayant pour but une amélioration de l isolation acoustique et considérées comme éléments rapportés sur planchers, ces derniers assurant à eux seuls la stabilité complète de l ensemble. 1,5 Table de compression On appelle table de compression la membrure supérieure comprimée d une section de plancher porteur. Il peut s agir d une dalle de répartition liée aux nervures ou de la membrure supérieure des entrevous résistants et de la partie supérieure de la nervure. Elle est dite partielle si sa surface n est qu une fraction de la surface totale du plancher. La terminologie «dalle de compression» peut être utilisée dans le texte en remplacement de «table de compression». La tolérance en moins sur l épaisseur de la table de compression est de -5 mm. On rappelle que l épaisseur du plancher doit en outre respecter les exigences de la norme NF EN et son annexe nationale. 1,6 Chape On appelle chape une couche de mortier ou de béton, d épaisseur en général inférieure à 3 cm, non armée, destinée à rattraper les niveaux et les inégalités de surface. Par principe, elle n est prise en compte ni comme dalle de répartition, ni dans l évaluation de l épaisseur de la table de compression. Par contre, elle accroît la résistance locale du plancher sous les charges concentrées. 1,7 Entrevous On désigne par entrevous des éléments intercalaires aux poutrelles, venant s appuyer sur ces dernières sans intervention de dispositif extérieur. Dénominations selon la NF EN # Non résistant (LNR) Faiblement résistant (NR) Semirésistant (SR) Résistant (RR) Dénominations françaises Entrevous Entrevous porteur de coffrage de coffrage simple x x de coffrage résistant x porteur simple (PS) x à table de compression incorporée (TCI) Ils peuvent présenter diverses formes et l appellation «entrevous» est selon les cas encore couramment remplacée par : corps creux hourdis (terme impropre), voûtains et plaques négatives (terme impropre utilisé pour désigner les entrevous pleins surbaissés). On distingue les entrevous de coffrage et les entrevous porteurs. 1,71 Entrevous de coffrage Les entrevous de coffrage ne peuvent être utilisés dans un plancher qu avec une dalle de répartition. Pour leur utilisation soit avec dalle indépendante sur couche de polystyrène expansé posée directement sur les entrevous, soit en sous-toiture, soit en plancher de comble non accessible normalement, se reporter aux règles spéciales (articles I.A et I.A.110.4). x e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

7 Ils doivent résister aux actions qui leur sont appliquées pendant la mise en œuvre du plancher. Le critère de résistance exigé des entrevous, pour la sécurité des ouvriers, est un essai de poinçonnementflexion défini dans les normes NF EN à 4 et les référentiels de certification CSTBat ou NF. 1,711 Entrevous de coffrage simples Les entrevous de coffrage simples ne sont pas pris en compte dans les justifications de stabilité et de flexibilité du plancher. Dans la suite du texte ces entrevous sont appelés entrevous de coffrage. Les entrevous concernés ici sont en matériaux divers généralement légers (polystyrène expansé, particules ou fibres de bois agglomérées et moulées ou découpées en forme, par exemple) ou en béton de masse volumique assez faible (béton cellulaire, béton de granulats légers, par exemple). Sont assimilés à cette catégorie les entrevous de coffrage résistants (définis ci-après en I.A.1,712) lorsqu ils sont soit en deux parties (ils sont appelés alors entrevous à emboîtement), soit surmontés d un élément constitué par l un des matériaux définis ci-avant (ils sont alors appelés usuellement entrevous composites). 1,712 Entrevous de coffrage résistants Les entrevous de coffrage sont dits résistants s ils sont en béton ou en terre cuite et s ils répondent aux spécifications les concernant définies dans les normes NF EN A1 et 3+A1. Ils peuvent alors être pris en compte dans certaines vérifications (fléchissements, efforts tranchants, effet de blocage vis-à-vis des dérogations à la règle des coutures) aux conditions indiquées dans le présent CPT. Dans la suite du texte, ces entrevous sont appelés entrevous de coffrage résistants. D autres entrevous que ceux indiqués ci-dessus peuvent être classés résistants cas par cas dans les Avis Techniques. 1,721 Entrevous porteurs simples Ce sont des entrevous porteurs dont la (ou les) paroi supérieure n est pas prise en compte dans la table de compression du plancher. Leurs parois supérieures ne sont donc pas obligatoirement jointoyées entre elles. 1,722 Entrevous porteurs à table de compression incorporée Dans la suite du texte ces entrevous sont désignés par l appellation entrevous porteurs TCI. Ce sont des entrevous porteurs dont la (ou les) paroi supérieure, obligatoirement jointoyée, est prise en compte dans la table de compression du plancher. Les conditions de forme et de dimension du joint sont définies dans les référentiels de certification CSTBat ou NF et dans les normes NF EN A1 et NF EN A1. 2 Classification des types de planchers visés par le présent titre On distingue : les planchers à table de compression complète coulée en œuvre sur : -- entrevous de coffrage résistant Entrevous en terre cuite Entrevous en béton -- entrevous de coffrage simple (ou coffrage récupérable) 1,72 Entrevous porteurs Ces entrevous sont en béton ou en terre cuite. Ils permettent par leur forme et leurs caractéristiques mécaniques de reporter la totalité des charges d exploitation sur les poutrelles et de résister aux actions locales, dispensant de réaliser une dalle de répartition rapportée. Ces planchers reçoivent, si besoin est, une chape de rattrapage non prise en compte dans la résistance. Les conditions de forme et de dimensions de ces entrevous notamment en ce qui concerne le renforcement de leur paroi supérieure sont définies à l article I.A.103,3, dans les référentiels de certification CSTBat ou NF et dans les normes NF EN A1 et NF EN A1. Les critères de résistance exigés pour ces entrevous (résistance à l essai de poinçonnement-flexion et à l essai de pénétration) sont définis dans les référentiels de certification CSTBat ou NF, dans les normes NF EN A1 et NF EN A1 et à l article I.A.109,21 les planchers à table de compression complète composite, avec entrevous porteurs à table de compression incorporée : Entrevous en terre cuite Coupe B-B Entrevous en béton Coupe A-A ou Coupe B-B e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

8 les planchers à table de compression partielle avec : -- entrevous porteurs simples Entrevous en terre cuite Coupe B-B Entrevous en béton Coupe A-A -- entrevous de coffrage résistant surmontés ou non (en cas d utilisation en sous-toiture ou en plancher de comble non accessible normalement) d une dalle de répartition indépendante Entrevous en terre cuite Entrevous en béton Il résulte des définitions précédentes que l on rencontre systématiquement des problèmes de liaison entre poutrelles et béton complémentaire, qui doivent être résolus de façon à reconstituer un monolithisme suffisant pour les applications prévues. Les entrevous de coffrage simple ne sont pas utilisables dans ce type de montage. les planchers à poutrelles seules résistantes (poutrelles autoportantes selon le paragraphe du présent CPT) : ce sont les planchers pour lesquels les poutrelles assurent seules la résistance aux efforts principaux, les liaisons entre poutrelles et béton complémentaire n étant pas assurées. 3 Objet du présent titre Il a pour objet de définir les prescriptions courantes applicables aux planchers en béton à poutrelles préfabriquées bénéficiant d'un Avis Technique. Il indique les cas où, en fonction de justifications appropriées, des prescriptions différentes peuvent être envisagées dans un Avis Technique particulier. En matière d Avis Technique, il est actuellement admis que : les planchers à poutrelles ne font pas systématiquement l objet d un Avis Technique. C est par exemple le cas des planchers à poutrelles en T renversé comportant des aciers de liaison avec la dalle de répartition sous forme d étriers existant sur toute la hauteur du plancher et entourant les aciers longitudinaux de la poutrelle. C est aussi le cas des planchers à poutrelles en béton armé et dalles de répartition coulées sur coffrages récupérables qui sont du ressort des règles usuelles du béton armé. Des dérogations aux règles usuelles du béton armé sont admissibles dans le cadre des Avis Techniques du Groupe spécialisé n 3 (par exemple : dérogation à la règle des coutures) qui peut assujettir la validité de son Avis pour certains systèmes à une certification de type «produit» portant sur les poutrelles sur la base d un autocontrôle surveillé de leur fabrication. En outre, des performances plus élevées que celles résultant de l application des règles usuelles peuvent être admises en fonction de la qualité de fabrication du plancher ; les planchers à poutrelles en treillis métalliques sont du ressort de l Avis Technique du Groupe spécialisé n 3 avec autocontrôle surveillé de la fabrication du treillis. Cet Avis Technique donne les performances de base pour ces planchers ; les planchers à poutrelles en béton précontraint sont du ressort de l Avis Technique du Groupe spécialisé n 3 et sont assujettis à une certification de type «produit» portant sur les poutrelles avec autocontrôle surveillé de leur fabrication. Cette gradation dans le niveau des contrôles entre les différents systèmes vient du fait que lorsque les performances requises pour les matériaux sont plus élevées que les performances minimales, une appréciation pour chaque fabrication est nécessaire. 4 Domaine d application Le présent titre est établi pour les planchers : dont l entraxe entre poutrelles voisines n excède pas 750 mm ; soumis à des charges à caractère principalement statique, ce qui exclut les cas de chocs répétés ou importants et de sollicitations donnant lieu à des phénomènes de fatigue ; On admet que ce domaine couvre également les charges roulantes de faible intensité (véhicules légers, engins de manutention dont la charge par essieu n excède pas 30 kn). Les autres utilisations sortent du cadre du présent CPT et nécessitent des études particulières. abrités des intempéries et non exposés à des atmosphères agressives. Dans les constructions usuelles, les planchers sur passage ouvert sont considérés comme abrités des intempéries. Le cas particulier des balcons, bien qu exposés aux intempéries, est traité dans ce document. Les dispositions de protection à prendre sont indiquées dans l article I.E.104. Pour d autres utilisations, notamment pour des utilisations en atmosphères agressives il y a lieu d observer des prescriptions spéciales, fixées dans les documents particuliers du marché (DPM) par le maître d œuvre (par exemple : conditions de calcul, enrobages accrus, revêtements protecteurs, etc.). II est applicable aux planchers utilisés en zones sismiques (voir article I.A.112). e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

9 5 Plans et documents de pose et d exécution La pose et l exécution font l objet de plans et de documents suffisants pour définir entièrement les dispositions des planchers à réaliser, et portant la marque commerciale du procédé et la désignation du centre de production des poutrelles avec la ou les références aux Avis Techniques. Le plan de pose devra être obligatoirement fourni pour chaque chantier. Pour ce qui est lié à la conception du plancher doivent figurer : les charges appliquées sur le plancher brut fini avec leur décomposition ; la définition des poutrelles (1), des coffrages, des entrevous (2), etc., ainsi que des armatures ; s (1) Si la définition des poutrelles est codée dans l Avis Technique du plancher, on peut en utiliser le code. Dans le cas des poutrelles à treillis, le plan de pose doit également préciser l usine productrice. (2) La dénomination commerciale des entrevous PSE doit figurer sur les documents d exécution en raison des variétés d épaisseur de becquet et des risques de substitutions. la coupe type du montage (3) ; (3) Ce dessin a notamment pour but de montrer que les conditions de forme des sections de béton coulé en œuvre en particulier dans le cas de la dérogation-couture sont respectées. le repérage des poutrelles et celui de leur implantation par rapport à la structure ; les conditions d élingage des poutrelles ; les conditions de stockage ; les conditions d étaiement ; les dispositions à respecter pour les appuis, ancrages et continuités. Notamment en ce qui concerne les armatures, celles qui sortent en attente des poutrelles ou qui sont à placer en œuvre doivent être indiquées et cotées en positions longitudinale et transversale ; la qualité du béton complémentaire et son mode de mise en œuvre ainsi que ses armatures ; et, d une façon générale, toutes les indications que le présent CPT ou les Avis Techniques font obligation de faire figurer sur les documents de pose et d exécution. Ces éléments figurent sur le «plan de pose». Celui-ci est établi soit par un bureau d études, soit par le fabricant. Dans ce dernier cas les indications du plan de pose doivent être complétées par le bureau d études chargé de l étude d exécution du bâtiment en ce qui concerne les poutres, les chaînages, les trémies et chevêtres et, plus généralement, les autres parties en béton armé coulé en œuvre. L attention du responsable de la construction (entreprise générale, maître d œuvre, etc., selon les cas) est attirée sur la nécessité de faire vérifier, au niveau des études la compatibilité de la mise en œuvre de divers éléments, des armatures et équipements et de faire assurer la coordination dans les cas où la construction est composée de plusieurs fournitures d éléments préfabriqués. Section A : Conception et calcul des planchers à poutrelles préfabriquées Les prescriptions ci-après constituent une méthode simplifiée de justification applicable dans le domaine d application du présent document. Il est également loisible de concevoir les planchers à poutrelles préfabriquées en appliquant intégralement les prescriptions de la NF EN et son annexe nationale (NF EN /NA). Chapitre 1 Prescriptions communes aux divers types de planchers à poutrelles 100 Définitions des matériaux Les matériaux devront être conformes à la section 3 de la NF EN Conformément au paragraphe de la norme NF EN , seules des armatures de précontrainte (fils ou torons) d un diamètre inférieur à 13 mm doivent être utilisées. Dans le cas d utilisation d autres matériaux, leurs propriétés, les principes et les règles applicables seront définis dans les Avis Techniques. 100,1 Distance d enrobage des armatures L enrobage respecte les prescriptions définies dans la section 4 de la NF EN et son annexe nationale NF EN /NA, ainsi que celles du chapitre de la norme NF EN Le guide CERIB / FIB «Les classes d exposition Aide à la prescription Recommandations professionnelles» (édition décembre 2009) définit la classe d exposition à considérer pour chaque partie d ouvrage, selon la localisation géographique du projet et les caractéristiques d environnement. En ce qui concerne le ferraillage des dalles de répartition coulées sur les entrevous, les solutions pour réaliser les recouvrements avec un minimum de superpositions doivent être recherchées. L enrobage nominal est défini suivant le paragraphe de la NF EN par c nom = c min + c dev Avec : c min = 10 mm en général (cf. NF EN et NF EN /NA). Dans le cas d un béton coulé en place au contact d autres éléments en béton (préfabriqués ou coulés en place), l enrobage minimal par rapport à l interface peut être réduit à la valeur correspondant à celle du diamètre de l armature mise en place. c dev = 10 mm en général, ou 5 mm dans le cas d un système d assurance de la qualité dans lequel la surveillance inclut des mesures de l enrobage des armatures. Le respect des enrobages peut être satisfait en respectant les épaisseurs au-dessus des entrevous et les dispositions suivantes, données à titre d exemple : 4 cm en valeur nominale, si utilisation de cales de 10 mm + PAF C 9 mm, cousus par des barres HA + 10 mm d enrobage (+ 10 mm de tolérance de pose) ; 5 cm en valeur nominale, si utilisation de barres sur appuis (treillis en partie courante, avec recouvrement par des barres) ; e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

10 6,5 cm en valeur nominale, si utilisation de treillis soudés superposés sur appuis et si la classe d exposition impose un enrobage minimal de 1 cm (20 mm de cales + 25 mm de superposition de 2 treillis ST mm d enrobage [+ 10 mm de tolérance de pose]) ; 7,3 cm en valeur nominale, si utilisation de treillis soudés superposés sur appuis et si la classe d exposition impose un enrobage minimal de 1 cm (20 mm de cales + 33 mm de superposition de 3 treillis ST mm d enrobage [+ 10 mm de tolérance de pose]) ; 7,5 cm en valeur nominale, si utilisation de treillis soudés superposés sur appuis et si la classe d exposition impose un enrobage minimal de 2 cm (20 mm de cales + 25 mm de superposition de 2 treillis ST mm d enrobage [+ 10 mm de tolérance de pose]) ; 8,3 cm en valeur nominale, si utilisation de treillis soudés superposés sur appuis et si la classe d exposition impose un enrobage minimal de 2 cm (20 mm de cales + 33 mm de superposition de 3 treillis ST mm d enrobage [+ 10 mm de tolérance de pose]). La réalisation d une dalle de répartition d une épaisseur de 4 cm au-dessus des entrevous est uniquement possible dans le cas de la mise en place d un système d assurance de la qualité permettant de réduire la valeur de l enrobage nominal des armatures. Ce système d assurance de la qualité doit notamment prévoir les procédures de contrôle suivantes avant coulage du béton : réception des ferraillages (contrôle du positionnement et des dimensions des aciers) ; mesure de l enrobage des armatures. Lorsqu il existe un talon en terre cuite ou une coque en terre cuite, et si les joints entre les éléments en terre cuite sont bien remplis de béton dans leur partie inférieure, on peut considérer qu une épaisseur de x mm de terre cuite est équivalente à un enrobage des armatures égal a x mm (pour les armatures de béton actives et passives). 101 Détermination du poids propre des planchers Pour la détermination des poids propres, on prend en compte les masses volumiques suivantes pour les matériaux constitutifs : poutrelles et béton coulé en œuvre : 24 kn/m 3 ; entrevous en béton de granulats lourds : 22 kn/m 3 ; entrevous en terre cuite ou coque, plaquette en terre cuite : 18 kn/m 3 ; entrevous en béton de granulats légers et autres types d entrevous : valeurs données dans les Avis Techniques. La valeur de 24 kn/m 3 tient compte globalement des pourcentages usuels d armatures. Pour déterminer le poids des poutrelles treillis seules, le poids propre du treillis métallique doit être additionné à celui du talon en béton. Dans le cas des entrevous transversaux en terre cuite, il convient de tenir compte du supplément de masse dû à la pénétration du béton de clavetage dans les alvéoles. Sauf indications contraires dans les Avis Techniques, on admet une pénétration moyenne du béton de 10 cm dans chaque alvéole. Il en résulte une augmentation de masse à prendre en compte pour les calculs de résistance, cette augmentation étant réduite de moitié pour les justifications relatives à l isolation acoustique. Pour les montages courants à l entraxe de 60 cm, les augmentations suivantes de masse sont prises en compte : Hauteur entrevous (cm) Augmentation de masse (kg/m 2 ) pour les vérifications de résistance acoustique , ,5 102 Application des règles de calcul du béton armé Les règles de calcul du béton armé en vigueur, la NF EN et son annexe nationale, sont applicables aux dispositions de béton armé de ces planchers, sauf indication différente dans le présent texte. Tous les planchers de cette famille font plus ou moins appel à des solutions béton armé. Aussi a-t-il été jugé utile de rappeler en Annexe I les principales conditions d application de ces règles aux planchers à poutrelles. 103 Forme des sections de béton coulé en œuvre 103,1 Épaisseur de la table de compression Ces valeurs correspondent à un entraxe entre deux poutrelles voisines ne dépassant pas 750 mm. 30 min maxi Pour un entraxe supérieur à 750 mm, se référer à l Avis Technique. L épaisseur de la table de compression coulée en œuvre doit être au minimum de 4 cm au-dessus des entrevous de coffrage résistants et de 3 cm au-dessus des poutrelles en béton. Au-dessus des entrevous de coffrage simple, elle doit être de 5 cm au minimum. 30 min e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

11 103,2 Béton des nervures coulé en œuvre dans le cas des montages avec dalle de répartition formant table de compression Compte tenu des problèmes de liaison entre poutrelles et béton complémentaire, deux cas se présentent : 103,21 Cas des montages avec poutrelles comportant des armatures transversales en attente La forme des sections des nervures de béton coulé en œuvre doit permettre un bétonnage correct afin d assurer un bon enrobage des armatures en attente. Pour cela, le contour des entrevous ou des coffrages doit être extérieur à la zone définie par les schémas qui suivent. Les cotes portées sur ces schémas sont des cotes nominales. a est la cote nominale de passage du béton, mesurée à partir du sommet de la grecque et perpendiculairement à l entrevous. e" est la distance entre le sommet de la grecque et le niveau supérieur de l entrevous. Prescriptions de forme : Largeur minimale du clavetage au niveau supérieur de la poutrelle : 5 cm. Conditions sur a : a a mini = la plus grande valeur de 3,5 cm et et 3 + e" / 8 cm Conditions sur d : d d mini = la plus grande valeur de a cm (cote nominale) et a mini + 0,2 e" cm Dans le cas des entrevous transversaux, les mêmes prescriptions s appliquent, la distance «a» étant définie par le schéma ci-dessous. Lorsque les armatures transversales ne règnent pas sur toute la longueur des poutrelles, il n y a pas lieu de changer de forme d entrevous dans la zone dépourvue d armatures transversales. 103,211 Cas des poutrelles en béton armé ou béton précontraint avec armatures transversales en forme de grecques sans barres soudées filantes Les armatures transversales en forme de grecques sont définies à l article I.A.107,21. Dans le cas où les grecques comportent une barre filante soudée, on se réfère au cas des poutrelles en treillis (article I.A.103,212). Niveau supérieur de l entrevous a Entrevous 103,212 Cas des poutrelles légères en treillis à base préenrobée Cas des entrevous longitudinaux e'' a mini d mini A amini B Niveau supérieur de l entrevous Tangente menée du point A au cercle de rayon a mini Tangente menée du point B au cercle de rayon a mini Niveau supérieur du talon d mini 6cm 1 cm e a mini 1 cm Niveau supérieur de la poutrelle a mini Entrevous 5 cm Entrevous a est la cote nominale de passage du béton mesurée à partir du contour de la membrure supérieure du treillis et perpendiculairement à l entrevous. e" est la distance entre l axe de la membrure supérieure et le niveau supérieur de l entrevous. Prescriptions de forme : L enrobage nominal du treillis par rapport à l entrevous est de 1 cm à tous les niveaux et sur la hauteur du treillis. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

12 Cette valeur a été fixée de telle manière que, compte tenu des tolérances habituelles et du caractère très localisé du treillis, l enrobage réel ne soit jamais inférieur à 0,5 cm. Largeur minimale de la nervure au niveau supérieur du talon : 6 cm mesurée comme indiquée sur le schéma. Conditions sur a : a a mini = la plus grande valeur de 4 cm et 3,5 + e cm Conditions sur d : 8 d d mini = la plus grande valeur de a cm (cote nominale) et a mini + 0,2 e" cm Dans le cas d un treillis dissymétrique par rapport à l axe du talon, les cotes «a» et «d» sont à prendre sur le côté le plus défavorable en tenant compte toutefois d une diminution maximale de 1 cm ; la somme des cotes de passages à gauche et à droite doit rester au moins égale à 2a et 2d. Cas des entrevous transversaux Entre la membrure supérieure de la poutrelle et les bords des parois horizontales de l entrevous, on doit pouvoir inscrire intégralement un prisme fictif de 3 cm de largeur et de 4 cm de hauteur, comme indiqué en tireté sur le schéma ci-dessous, et la surface de coupe de l entrevous doit être plane ou concave. Surface de coupe concave d 2 d 1 e'' cm Surface de coupe plane Conditions sur les dimensions d : d i 3 + 0,2 e" i les indices i étant attachés à chacune des parois horizontales de l entrevous situées au-dessus de la membrure supérieure de la poutrelle. Au niveau supérieur du talon, l enrobage minimal de 1 cm du treillis et la largeur minimale de 6 cm sont applicables comme pour les entrevous longitudinaux. e'' cm d 2 d 1 103,221 Cas des montages avec entrevous de coffrage résistants ou porteurs Cas des entrevous longitudinaux Sur le schéma ci-dessous sont indiquées les dimensions explicitées dans le texte : e a b0 c Largeur de la nervure en partie supérieure des entrevous : b 0 = c + 2d a est la cote nominale de passage du béton de clavetage mesurée à partir de l arête supérieure de la poutrelle perpendiculairement à la paroi latérale de l entrevous. Épaisseur de la dalle de répartition : h 0 Épaisseur du béton au-dessus de la poutrelle : e = e + h 0 Prescriptions de forme : Conditions sur a : a a mini = la plus grande valeur de 4 cm et 3,5 + e cm Conditions sur d : 8 d d mini = la plus grande valeur de a cm (cote nominale) et a mini + 0,2 e cm e 3 cm La paroi latérale de l entrevous doit être entièrement extérieure à l arc de cercle de rayon «a mini» centré sur l arête supérieure de la poutrelle, ce qui conduit à une hauteur de clavetage sur le flanc de la poutrelle au moins égale à «a mini». Les prescriptions sur «a» impliquent un passage minimal du béton entre poutrelles et entrevous de 4 cm. De plus, le remplissage des clavetages est facilité par un élargissement de celui-ci lorsque l épaisseur de béton au-dessus de la poutrelle augmente. d h0 e' a 103,22 Cas des montages pouvant donner lieu à la dérogation couture (voir article I.A.107,22) La forme des sections de clavetage coulées en œuvre entourant la poutrelle doit permettre, outre le bétonnage correct nécessaire, une liaison efficace entre les deux bétons. Cet article ne s applique pas aux planchers à poutrelles dont le béton est intégralement coffré par des éléments en terre cuite. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

13 Cas des entrevous transversaux Sur une hauteur de 4 cm mesurée à partir de la face supérieure de la poutrelle, aucune paroi horizontale de l entrevous ne doit être située à moins de 3 cm du flanc de la poutrelle, distance mesurée horizontalement comme indiqué sur le schéma ci-dessous. Conditions sur les dimensions d i : d i 3 + 0,2 e i (cm) les indices i étant attachés à chacune des parois horizontales de l entrevous, situées au-dessus du niveau supérieur de la poutrelle. d 1 d 2 Hauteur poutrelle h p Hauteur entrevous h e max. h e max. pour r = r r r r r r r r r 14 3 cm 3 cm e' 1 e' cm r h e h p 103,222 Cas des montages avec entrevous de coffrage simple ou avec rehausses en polystyrène placées sur entrevous de coffrage (entrevous composites) L épaisseur de béton au-dessus de la poutrelle doit être supérieure et au moins égale à 3 cm. On doit pouvoir inscrire intégralement dans la section de béton de clavetage, de part et d autre de l âme de la poutrelle, le dessin du gousset fictif dont la forme et les dimensions, attachées à la poutrelle, sont explicitées par le schéma ci-dessus. La forme du gousset satisfait aux objectifs suivants : permettre la formation de bielles de béton inclinées à 45 et venant se buter sur au moins 4 cm de hauteur de poutrelle ; permettre une mise en place et un serrage satisfaisants du béton de clavetage autour de la poutrelle. Dans le cas de montages avec entrevous composites, comme par exemple des entrevous (ou des plaques négatives) surmontés de rehausses en matière plastique alvéolaire, la dérogation-couture n est pas possible si les dimensions explicitées sur la figure ci-après ne respectent pas les valeurs données en cm dans le tableau suivant : 4 cm Forme de section minimale du béton de clavetage 10 cm Niveau supérieur de la poutrelle Zone minimale occupable par l entrevous 4 cm 10 cm 3 cm 3 cm 6 cm 4 cm 45 Cette forme, obtenue à partir des dimensions minimales exigibles pour les bielles de béton venant enserrer les poutrelles, permet un renforcement du becquet d appui des entrevous en plastique alvéolaire et une diminution du volume de béton complémentaire de nervure. Elle permet en outre de conserver la formation des bielles de béton dans le cas de montages de grande hauteur par rapport à celle des poutrelles, compte tenu de l élargissement des limitations données à ce sujet à l article I.A e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

14 103,3 Béton des nervures coulé en œuvre pour des montages sans dalle de répartition formant table de compression (soit h 0 < 4 ou 5 cm suivant la nature de l entrevous, cf. à l article I.A.103,1 soit e < 3 cm). 103,31 Cas des montages avec entrevous porteurs simples (h 0 < 4 cm) pour lesquels e 3 cm On applique les prescriptions de l article I.A.103,2 ci-dessus. 103,32 Cas des montages avec entrevous porteurs à table de compression incorporée (h 0 < 4 cm) pour lesquels e 3 cm On applique les prescriptions de l article I.A.103,2 ci-dessus complété comme suit : 1 Cas des entrevous en béton Le béton coulé en œuvre doit avoir en partie supérieure des entrevous une largeur b 0 au moins égale à la plus grande des deux valeurs 20 cm ou le tiers de l entraxe des nervures. Sur une hauteur minimale de 4 cm, la pente de la paroi latérale de l entrevous doit être au maximum de 0,25 sur la verticale. 104 Vérifications à la mise en œuvre 104,1 Vérifications concernant les poutrelles Cet article concerne les poutrelles du plancher en cours de coulage qui assurent à elles seules la résistance sous les charges considérées. Cette vérification est particulièrement importante dans le cas de pose sans étai. Les méthodes et les modalités de vérification lors de la mise en œuvre des planchers sont explicitées dans l Annexe V du présent chapitre. 104,11 Charges prises en compte Les charges prises en compte dans les vérifications comprennent : a) systématiquement, le poids mort des éléments destinés à constituer avec les poutrelles proprement dites le plancher terminé, à savoir : -- les entrevous ou autres éléments intercalaires reposant sur ces poutrelles, -- le béton coulé en œuvre sur ces éléments ; b) s il y a lieu, compte tenu du type de plancher, le poids des coffrages récupérables nécessaires à la mise en œuvre du béton ci-dessus, au cas où ils doivent prendre appuis sur les poutrelles ; c) pour certaines vérifications, les charges dites de chantier définies de la façon suivante : h 0 < 4 cm b 0 4 cm mini e e tgα 0,25 2 Cas des entrevous en terre cuite II n y a pas de prescriptions sur la largeur b 0, mais, en partie supérieure des entrevous longitudinaux, sur une hauteur minimale de 4 cm, la pente de la paroi latérale de ces derniers doit être au maximum de 0,25 sur la verticale. 103,33 Cas des montages pour lesquels e < 3 cm Deux cas sont à envisager : 1 on peut prendre en compte la table de compression (article I.A.105,34). Dans ce cas, pour la forme de clavetage, on applique les prescriptions de l article I.A ; 2 on ne peut pas prendre en compte la table de compression : les Avis Techniques précisent les possibilités d utilisation et la méthode de calcul relative aux poutrelles seules. α Zone 1 : 0,5 kn/m 2, charge appliquée à l extérieur de l aire de travail, avec un coefficient de combinaison y 0,2 = 0,6 Zone 2 : 1,5 kn/m 2, charge appliquée sur l aire de travail de dimensions en plan 3 m x 3 m La vérification de sécurité est effectuée en considérant une classe de conséquence CC1 au sens du chapitre B3 de la NF EN 1990 dans le cas de planchers dont la hauteur, mesurée par rapport au sol, n est pas supérieure à 1 m et une classe de conséquence CC2 dans les autres cas. Les combinaisons de charges à prendre en compte sont explicitées dans l Annexe V ; d) lors de la mise en œuvre du plancher, le béton coulé en place provoque une déformation des poutrelles qui engendre une surcharge correspondant au volume de béton supplémentaire («effet de marre»). Les vérifications menées en phase de construction prendront en compte cette surcharge (voir Annexe V du présent chapitre). En cas de poutrelles jumelées, les charges de chantier définies ci-dessus sont appliquées à l ensemble des deux poutrelles. Dans le cas de poutrelles groupées en nombre supérieur à deux (triplées, quadruplées, etc.), les poutrelles extérieures supportent les entrevous et sont donc plus fortement sollicitées que les poutrelles intermédiaires. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

15 104,12 Nature des vérifications à effectuer Ces vérifications sont de trois sortes : dans tous les cas, les vérifications de sécurité destinées à s assurer de la résistance des poutrelles pendant les phases de construction, garantissant par là même la sécurité du personnel de chantier ; les vérifications de déformations. La déformation des planchers lors de la mise en œuvre doit être limitée forfaitairement à : -- L/200 pour les cas de planchers sans problème d aspect en sous-face et sous les charges a), b) et d) définies en ; -- L/500 pour les cas de planchers avec problème d aspect en sous-face et pour le cas de la pose avec étais, sous les charges a), b) et d) définies en ; éventuellement, les vérifications d intégrité destinées à limiter la fissuration des poutrelles. Ces vérifications sont définies : pour les planchers à poutrelles légères en treillis métallique : en I.A. 204 ; pour les planchers à poutrelles en béton précontraint : en I.A ,2 Vérifications concernant les entrevous 104,21 Résistance des entrevous La sécurité est assurée lorsque les entrevous satisfont à l essai de poinçonnement-flexion (voir le référentiel de certification CSTBat ou NF). 104,22 Appuis des entrevous Compte tenu des tolérances diverses de fabrication et de pose, la largeur nominale d appui doit être de 15 mm au moins. Pour les entrevous présentant des dispositions d appui autres que les feuillures, leurs conditions d appuis sont appréciées dans les Avis Techniques. 104,23 Indéformabilité On se réfère au référentiel de certification CSTBat ou NF. 104,3 Vérifications concernant le plancher On doit vérifier que le plancher peut supporter sans inconvénient les charges résultant de l exécution du bâtiment, en particulier lorsqu il est utilisé comme support des étais du ou des planchers supérieurs. À moins que le plancher ne soit spécialement calculé à cet effet, on doit éviter les charges dues au stockage de matériaux ou matériels divers. 105 Calcul du plancher en flexion L attention est attirée sur la nécessité de vérifier la résistance des entrevous porteurs à l essai de pénétration en fonction des charges d exploitation appliquées au plancher (voir article I.A.109,21). 105,1 Principes de calcul 105,11 Nature des justifications Pour les planchers en béton armé, la résistance est justifiée à l état limite ultime de résistance (ELU) sous l effet des sollicitations calculées à partir des actions majorées pour l effet le plus défavorable, conformément aux prescriptions de la NF EN Lorsque la fissuration est nuisible, il y a lieu toutefois de procéder aux vérifications à l état limite de service (ELS) relatives à la limitation des contraintes et à la maîtrise de la fissuration suivant les prescriptions des paragraphes 7.2 et 7.3 de la NF EN et son annexe nationale NF EN /NA (voir article I.A.105,4). Pour les planchers à poutrelles précontraintes, les vérifications sont effectuées conformément aux prescriptions de l article I.A.307. Elles concernent à la fois l ELS et l ELU. 105,12 Influence des conditions de pose II est nécessaire de faire un calcul par phases d exécution chaque fois que les conditions de pose peuvent avoir une influence sensible sur le comportement du plancher. En particulier, dans le cas de pose sans étai, il est obligatoirement tenu compte des phases de mise en œuvre. 105,13 Définition des portées Les portées prises en compte dans les calculs de dimensionnement ou de vérification sont les distances entre les sections d appui indiquées dans le tableau suivant : Nature des appuis Poutres en béton Poteaux Murs en béton Solives métalliques Maçonnerie de petits éléments Appuis de rive et appuis intermédiaires sans continuité Nus intérieurs Bords des ailes côté travée 2,5 cm en arrière des nus intérieurs Appuis intermédiaires avec continuité Nus intérieurs Axes des appuis 2,5 cm en arrière des nus intérieurs Appareils d'appui Axes des appuis Axes des appuis Étais Axes des étais Axes des étais 105,14 Prise en compte des continuités 105,141 Généralités Les charges agissant perpendiculairement à la fibre moyenne de la poutrelle étudiée sont habituellement constituées des charges permanentes (G en dan/m²) et des charges d exploitation (Q en dan/m²). Elles peuvent également provenir des actions climatiques. II y a lieu de distinguer les planchers à poutrelles en béton armé des planchers à poutrelles précontraintes pour lesquels les moments sur appui doivent être estimés en tenant compte de l effet différé de la précontrainte. La répartition des moments fléchissants entre les sections en travées et sur appuis peut être déterminée par les méthodes de la résistance des matériaux, en tenant compte des effets de la réduction d inertie des sections résistantes au voisinage des appuis, notamment la méthode de Caquot peut être appliquée (pour des planchers à charges d exploitation modérées ou non). e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

16 Pour les planchers à charges d exploitations modérées, une répartition forfaitaire des moments fléchissants entre les sections en travée et sur appuis est admissible sous certaines conditions indiquées à l article I.A. 206 pour les planchers à poutrelles en béton armé et à l article I.A. 308 pour les planchers à poutrelles en béton précontraint. Les prescriptions relatives aux armatures de continuité sont données à l article I.A.105,5. Dans tous les cas, pour l évaluation des charges transmises par la dalle de répartition aux poutrelles, on peut négliger l effet de continuité. La prise en compte des continuités entre travées voisines est le mode normal de dimensionnement. En rive, il en est de même chaque fois que l encastrement peut être évalué (il convient d être très prudent dans la prise en compte de la rigidité de torsion de l élément porteur pour assurer cet encastrement). Sur un appui d extrémité, il est prévu des armatures supérieures capables d équilibrer un moment égal à 0,15.M t (M t étant le moment maximal dans la travée considérée). Cette disposition constitue une règle de bonne construction ; ce moment ne doit être pris en compte ni dans les calculs de continuité du plancher, ni en tant que sollicitation à la torsion de l élément porteur. Il peut être admis dans l un ou l autre des cas qui suivent de calculer un plancher à plusieurs travées comme si celles-ci reposaient sur des appuis simples, c est-à-dire pour un moment maximal dans chacune d elles égal à M 0 (M 0 étant le moment maximal en travée libre indépendante), à condition de disposer sur les appuis des armatures supérieures capables d équilibrer un moment égal à 0,15.M 0 : lorsque la fissuration sur appuis n est pas préjudiciable au comportement des ouvrages supportés : étanchéité, revêtements de sol notamment ; ou lorsqu il peut être montré que le béton n est pas fissuré sous les effets des charges permanentes augmentées de la partie des charges d exploitation pouvant être considérées comme de longue durée d application (par exemple 20 % pour les locaux à usage d habitation ou analogues. écoles, bureaux, à l exclusion des locaux d archives, etc.), ainsi que d une fraction des charges d exploitation restantes à caractère réellement variable (par exemple 35 % de ces dernières pour les locaux énumérés dans la parenthèse précédente). Exemple d application pour le cas de charges suivant : charges d exploitation : 150 dan/m 2 charges dues aux cloisons : 100 dan/m 2 poids des revêtements de sol : 100 dan/m 2 On prend pour charges permanentes : , ,35 (1 0,20) 150 = 272 dan/m 2 105,142 Méthode de calculs applicables aux planchers à charges d exploitation modérées, dite méthode forfaitaire Les conditions d application de la méthode forfaitaire relatives aux poutrelles en béton armé et aux poutrelles précontraintes sont explicitées aux articles I.A. 206 et I.A Domaine d application À défaut d une méthode plus élaborée de calcul en continuité, prenant en compte notamment les redistributions, une répartition forfaitaire des moments fléchissants entre les sections en travée et sur appuis est admissible sous les conditions suivantes : la totalité des charges permanentes rapportées et d exploitation G + Q demeure inférieure à 5 kn/m², et Q au plus égal à 2 x G total (poids propre et charges permanentes rapportées) ; les moments d inertie des sections transversales doivent être du même ordre de grandeur dans les différentes travées en continuité ; la ductilité des sections critiques sur appui doit être suffisante : x u / d 0,25 conformément à l article de la NF EN , où x u est la profondeur de l axe neutre à l ELU après redistribution des moments fléchissants et d est la hauteur utile de la section ; les portées utiles successives doivent être dans un rapport compris entre 0,80 et 1,25 ; la maîtrise de la fissuration n est pas requise pour le comportement du béton armé ou la tenue des ouvrages supportés. La méthode forfaitaire ne s oppose pas à la prise en considération de charges concentrées. L appréciation de la conformité au domaine d application défini ci-dessus est alors basée sur la notion de moment équivalent. Principe de la méthode La méthode consiste à fixer les valeurs maximales des moments en travée et des moments sur appuis à des fractions de la valeur maximale du moment fléchissant M Ed,0 dans la «travée de comparaison», c est-à-dire dans la travée indépendante de même portée utile que la travée considérée et soumise aux mêmes charges. Ces fractions sont fixées forfaitairement. 105,143 Méthode de calculs applicables aux planchers à charges d exploitation élevées Cette méthode s appuie sur les théories usuelles de la Résistance des matériaux. Elle prend en compte les redistributions de sollicitations et la variation du moment d inertie des sections transversales. La méthode de Caquot peut notamment être appliquée. 105,2 Sections résistantes 105,21 Pour les sections en travée, la section résistante comprend la membrure comprimée dite table de compression définie à l article I.A.105,3 ci-après, limitée à la fibre neutre et la membrure tendue formée soit par les armatures de flexion des poutrelles en béton armée, soit par la partie des poutrelles précontraintes situées sous la fibre neutre. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

17 Pour les poutrelles en béton précontraint, la membrure comprimée de la section résistante comprend le béton de clavetage à partir d un niveau horizontal vérifiant un espace au moins égal à 20 mm entre la poutrelle et l entrevous. 105,22 Poutrelles treillis Poutrelles en BP Pour les sections sur appuis des travées continues, la section résistante comprend la membrure comprimée formée par la partie inférieure de la nervure, limitée à la fibre neutre, et la membrure tendue formée des armatures de béton armé placées en chapeau. fibre neutre Poutrelle treillis 1 2 Aciers en chapeau 105,23 La détermination de la section résistante et sa prise en compte dans les calculs sont effectuées avec homogénéisation forfaitaire (n = 15) des sections d aciers tendus par rapport à celles de béton comprimé, pour toute section en béton armé et seulement pour les sections sur appui des travées continues des planchers à poutrelles précontraintes. La prise en compte d éventuels éléments en terre cuite (coque, plaquette, etc.) dans la section résistante s effectue avec un coefficient d homogénéisation défini dans les Avis Techniques. Pour les sections en travée des planchers à poutrelles précontraintes, les caractéristiques mécaniques des sections à considérer sont données à l article I.A ,3 Table de compression prise en compte Dans cet article, on suppose que la liaison est réalisée entre poutrelle et béton coulé en œuvre (cas de dérogation-couture ou présence d acier de couture, suivant l article I.A.107,2). Si cette liaison n est pas assurée, la possibilité de calcul sur poutrelles seules relève exclusivement des Avis Techniques du Groupe spécialisé n 3. La largeur de table qu il y a lieu d admettre pour une nervure est limitée selon les prescriptions du paragraphe de la NF EN ,31 Cas des montages avec table de compression complétée coulée en œuvre (formant dalle de répartition) Pour ces montages, par définition on a toujours e 3 cm et h 0 4 ou 5 cm selon le type d entrevous (voir l article I.A.103,1). Les parois des entrevous ne sont pas prises en compte dans la section résistante. Pour ces montages, la largeur de table de compression est généralement égale à l entraxe des nervures Poutrelle B.P Légende 1 Axe neutre 2 Membrure comprimée Largeur de table beff X Axe neutre Entraxe X Treillis soudé de la table de répartition h0 e e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

18 105,32 Cas des montages à table de compression complète composite avec entrevous porteurs à table de compression incorporée (TCI) he b 1 /2 b0 beff b 1 /2 Pour ces montages par définition, on a toujours e 3 cm. Si une chape mince de rattrapage en béton est coulée sur les entrevous en même temps que le béton de clavetage on peut la prendre en compte pour les calculs de flexion (résistance et déformation) sur la largeur «b 0» de la nervure et dans la détermination de l épaisseur de béton au-dessus de la poutrelle. 105,321 Entrevous porteurs TCI en béton Les parois supérieures, qui doivent être soigneusement jointoyées, sont prises en compte dans les calculs de flexion. Cette prise en compte s effectue en homogénéisant avec le coefficient 1/3 le béton d entrevous par rapport au béton de nervure. Si les entrevous porteurs TCI en béton ne sont pas soumis à un essai de compression longitudinale comme défini en de la norme NF EN , il convient que la largeur participante, b eff, de la membrure comprimée du système de plancher à prendre en compte pour la flexion à l ELS et à l ELU soit définie comme suit, pour les cas courants : b eff = bo + b 1 /3 où bo est la largeur au sommet de la «nervure de raidissement» en béton, coulée en place entre les entrevous ; b 1 est la largeur du sommet des entrevous ; h e est la hauteur de la membrure comprimée des entrevous. b 1 /2 b 1 /6 b0 beff b 1 /6 b 1 /2 Membrure comprimée Axe neutre 105,322 Entrevous porteurs TCI en terre cuite Les parois supérieures, qui doivent être soigneusement jointoyées, sont prises en compte dans les calculs de flexion. Les doubles parois supérieures, seules dans le cas des entrevous transversaux, avec leurs entretoises dans le cas des entrevous longitudinaux, peuvent être prises en compte dans les calculs de flexion si elles sont soigneusement jointoyées. Cette prise en compte s effectue avec un coefficient d homo - généisation de 1 de la terre cuite par rapport au béton de nervure (sauf indication particulière dans les Avis Techniques), en considérant l épaisseur nominale des parois. Si les entrevous porteurs TCI en terre cuite ne sont pas soumis à un essai de compression longitudinale comme défini en de la norme NF EN , la largeur participante, b eff, de la membrure comprimée est définie comme suit : b eff = bo + b 1 /3 Si les entrevous porteurs TCI en terre cuite sont soumis à un essai de compression longitudinale comme défini en de la norme NF EN , la largeur participante, b eff, de la membrure comprimée est égale à l entraxe des entrevous : b eff = bo + b 1 b eff he he he Fibre neutre Membrure comprimée Axe neutre Si les entrevous porteurs TCI en béton sont soumis à un essai de compression longitudinale comme défini en de la norme NF EN , il convient que la largeur participante, b eff, de la membrure comprimée du système de plancher à prendre en compte pour la flexion à l ELS et à l ELU soit l entraxe des beffentrevous : b eff = bo + b 11 /2 b 1 /2 b0 he Membrure comprimée Axe neutre 105,33 Cas des montages à table de compression partielle, pour lesquels e 3 cm Pour ces montages, par définition on a toujours h 0 < 4 cm. Ces montages comportent des entrevous porteurs simples ou des entrevous de coffrage résistants. Ces derniers ne sont utilisables qu en plancher : sur vide sanitaire avec une dalle de répartition indépendante ; employé en sous-toiture, ou en comble non accessible normalement (voir article I.A.110,4), emplois pour lesquels la répartition transversale des charges n est pas nécessaire. Pour ces montages, la table de compression est limitée à la largeur de la nervure. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

19 Si une chape mince en béton est coulée sur les entrevous en même temps que le béton de clavetage, on peut la prendre en compte pour les calculs de flexion (résistance et déformation) sur la largeur «b» de la nervure et dans la détermination de l épaisseur du béton au-dessus de la poutrelle. Largeur b eff de table Fibre neutre Chape mince éventuelle Entraxe X 105,34 Cas des montages à table de compression partielle pour lesquels e < 3 cm Pour ces montages, la table de compression ne peut être prise en compte que si, simultanément, les flancs des poutrelles présentent des indentations dont l efficacité est reconnue par le Groupe spécialisé n 3, les entrevous sont en terre cuite et la forme des clavetages satisfait à l article I.A.103,221. Cette prise en compte s effectue dans les conditions prévues à l article I.A.107,225, la table étant définie dans les articles I.A.105,31, I.A.105,32 et I.A.105,33 mais en négligeant la partie en béton située au-dessus des poutrelles. Dans ce cas, la table de compression partielle ne peut pas former dalle de répartition. Lorsque la répartition transversale des charges est nécessaire (cas des planchers), elle doit être assurée différemment : dalle de répartition rapportée en indépendance ou dispositions particulières définies dans les Avis Techniques. Ces montages comportent soit des entrevous porteurs simples ou TCI, soit des entrevous de coffrage résistants surmontés d une épaisseur de béton h 0 au moins égale à 4 cm et ne dépassant pas 5 cm en raison de l application simultanée des articles I.A.105,31 et I.A.107,225. Toutefois lorsqu une dalle de répartition est rapportée en indépendance, h 0 peut être inférieure à 4 cm. 105,4 Contraintes de calcul Les prescriptions relatives au béton et aux armatures actives des poutrelles précontraintes sont données au chapitre I.A ,41 Armatures de béton armé Pour les vérifications à l ELU (cas général), le diagramme de contrainte-déformation et le diagramme de calcul pour les aciers de béton armé est défini au chapitre de la NF EN La contrainte de calcul des armatures est prise égale à : f yd = f yk /γ s dans le cas du diagramme avec branche supérieure horizontale sans nécessité de vérifier la limite de déformation des armatures. Avec : γ s = 1,15 f yk : la limite d élasticité garantie des aciers γ s : un coefficient de sécurité f yk e s s = 1 + (k 1) ud e 0 dans le cas du diagramme g s e uk e 0 avec branche supérieure inclinée et limitation de l allongement des armatures à ε ud. avec : e 0 = 1 f yk Es g s ε uk est défini à l annexe C de la norme NF EN ε ud = 0,9 ε uk k = (f t /f y ) k Lorsque la fissuration est considérée comme préjudiciable ou très préjudiciable, on applique les prescriptions du paragraphe 7.3 de la NF EN relatives à l ELS. 105,42 Membrures comprimées des sections en travée Le béton coulé en œuvre présente une classe de résistance au moins égale à C25/30. Pour les cas de montages non traités dans le présent article (ex : poutrelles avec coques de terre cuite, etc.), les contraintes de calcul seront définies dans les Avis Techniques. 105,421 Cas des tables de compression complètes coulées en œuvre La contrainte de calcul à l ELU est fixée à f ck /γ c. La contrainte de compression à l ELS est limitée à k 1 f ck avec k 1 = 0,6 selon le paragraphe 7.2 de la NF EN pour des classes d exposition XD, XF et XS. Dans le cas de charges quasi permanentes, la contrainte dans le béton est inférieure à k 2 f ck, avec k 2 = 0,45. Cette dernière limitation est rarement déterminante. 105,422 Cas des tables de compression complètes composites avec entrevous porteurs TCI Pour ces types de montage, la granulométrie du béton coulé en œuvre doit être au plus de 10 mm compte tenu de la nécessité d un rejointoiement efficace des tables des entrevous. Les contraintes de calcul sont fixées comme suit, selon la nature des entrevous. 105,422.1 Entrevous en béton Sauf indication contraire dans les Avis Techniques, la contrainte de calcul à l ELU pour la compression du béton de la table définie à l article I.A.105,321 est fixée à f ck /γ c limitée conventionnellement à 14 MPa. La contrainte de compression à l ELS est prise égale à 0,4.f ck, limitée conventionnellement à 10 MPa. Les limitations précédentes des contraintes de compression tiennent compte de la moindre résistance du béton des parois supérieures des entrevous. Il est également possible de ne pas tenir compte des deux limitations conventionnelles précédentes, si la nervure seule est membrure comprimée Entrevous en terre cuite Sauf indication contraire des Avis Techniques, la contrainte de calcul à l ELU est prise conventionnellement égale à 0,6.f ck. À l ELS, la contrainte de compression est fixée à 0,5.f ck (soit 12,5 MPa pour le béton courant coulé en œuvre), que les entrevous soient longitudinaux ou qu ils soient transversaux. La table de compression est définie à l article I.A.105,322. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

20 105,423 Cas des montages à table de compression partielle pour lesquels e 3 cm La contrainte de calcul à l ELU et la contrainte de compression à l ELS sont fixées en fonction de l épaisseur «e» du béton au-dessus des poutrelles, pour la granulométrie courante de 15 mm du béton coulé en œuvre. Les valeurs correspondantes figurent dans le tableau suivant : Épaisseur en cm (non majorée) Contrainte de calcul à l ELU Contrainte de compression à l ELS 3 f ck /γ c 0,45 f ck 4 f ck /γ c 0,55 f ck 5 et plus f ck /γ c 0,60 f ck 105,424 Cas des montages à table de compression partielle pour lesquels e < 3 cm La contrainte de calcul à l ELU est égale à f ck /γ c et la contrainte de compression à l ELS est conventionnellement fixée à 0,45.f ck (soit 11,25 MPa pour un béton courant) dans la table définie à l article I.A.105,34. Les prescriptions de la NF EN autoriseraient la valeur 0,6 f ck : c est pour limiter volontairement les performances de tels montages que le présent document fixe à l ELS une valeur inférieure. L article I.A.107,224 précise les conditions de ces montages vis à-vis de l effort tranchant. Lorsque les poutrelles en continuité sont dans le prolongement les unes des autres, ou décalées de la largeur de leur talon sans dépasser 15 cm, les chapeaux doivent être placés au droit des nervures. Leur longueur L c de dépassement par rapport à l appui doit être conforme aux prescriptions de la NF EN Dans le cas contraire, ils sont répartis. Leur longueur totale est accrue d un entraxe de nervure. Un renforcement de l armature de la dalle peut éventuellement être nécessaire près des appuis pour assurer la couture latérale de la membrure tendue à la nervure. Dans les cas courants, le quadrillage minimal d armatures de la dalle de répartition est suffisant pour assurer cette couture. poutrelle considérée Coupe 1 1 Plans à coudre A 2 A 1 A 2 Entraxe X poutrelles A t Chapeaux 105,43 Membrure comprimée des sections sur appuis des travées continues Les armatures de flexion des poutrelles ne sont pas prises en compte dans la section comprimée sur appui. Pour les vérifications à l ELU, la contrainte de calcul du béton est prise égale à f ck /γ c, qu il s agisse de poutrelles légères en treillis métallique à base préenrobée ou d une membrure comprimée coulée en œuvre (par exemple, dans le cas des poutrelles en treillis métallique à talons bois). 105,5 Armatures de continuité Les armatures de continuité sont des chapeaux rapportés, de préférence à des armatures supérieures de poutrelles, placés dans un béton convenablement lié aux éléments préfabriqués. Il n est possible d utiliser les armatures supérieures de la poutrelle que si la bande de béton coulé en œuvre entre les extrémités des poutrelles a une largeur permettant de prendre les dispositions nécessaires pour assurer la continuité mécanique de ces armatures sous réserve que ces dernières aient un positionnement vertical correct. Les fils de répartition du quadrillage d armatures de la table coulée en œuvre peuvent être utilisés en complément des chapeaux dans la limite de leur ancrage. On vérifie alors la compatibilité des contraintes des deux systèmes d armatures. La liaison convenable entre le béton coulé en œuvre et les poutrelles préfabriquées implique soit la présence d armatures de couture, soit un cas de dérogation-couture. Il est exclu de réaliser une continuité par chapeaux rapportés dans les montages où la résistance est assurée par les poutrelles seules. A 2 A 1 A 2 Poutrelle considérée Renforcement éventuel de l armature de la dalle Appui L c + X /2 1 1 La section A t d armatures de couture par unité de longueur est calculée par la formule : V u A t = 1 A 2 z σ s A i en désignant par : V u : l effort tranchant calculé à l ELU z : le bras de levier pris conventionnellement égal à 0,9 d σ s : la contrainte de calcul de l acier égale à f yk / γ s ΣA i : la somme des sections de chapeaux existant sur la largeur d un entraxe A 1 : la section totale des chapeaux existant au droit de la nervure considérée, entre les deux plans à coudre A 2 = 1/2 (ΣA i A 1 ), la section totale des chapeaux existant d un seul côté de la nervure, au-delà du plan de couture e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

21 Les efforts de compression doivent pouvoir être transmis entre les parties inférieures des nervures constituées par les semelles des poutrelles situées de part et d autre de l appui. La transmission des efforts dépend : de la largeur des chaînages ou des poutres ; de leurs armatures, de telle sorte que les bielles de béton assurant la transmission soient butées ou, lorsque ce fonctionnement ne peut pas être admis, la résistance à la flexion des chaînages ou des poutres soit assurée ; de la présence d entrevous résistants. Pour les bâtiments courants d habitation et avec les chaînages usuels on admet que cette transmission est assurée : dans le cas d entrevous résistants pour un entraxe ne dépassant pas 0,6 m (0,75 m avec poutrelles jumelées) ; dans le cas d entrevous de coffrage simple, si le décalage entre axes des poutrelles n est pas supérieur à la largeur du béton coulé entre leurs extrémités (largeur du chaînage diminuée des pénétrations). Dans les autres cas, la résistance des chaînages ou des poutres doit être justifiée. En cas d impossibilité, il y a lieu de modifier la répartition des poutrelles. 105,6 Encorbellements Cette tolérance peut être étendue à d autres utilisations du porte-à-faux à condition de vérifier que les sollicitations au nu de l appui ne dépassent pas celles développées dans le cas du balcon visé ci-dessus. 105,612 Poutrelles non prolongées en porte-à-faux On distingue les trois cas suivants : Cas des poutrelles courtes participant à la résistance du porte-à-faux Ces poutrelles sont obligatoirement implantées dans le prolongement des poutrelles du plancher en laissant entre leurs abouts un espace suffisant pour que les efforts de compression puissent être transmis par le béton. Les prescriptions de l article I.A sont intégralement applicables. Chaînage 2HA10 Poutrelle Poutrelle treillis Poutrelle BP Cas des poutrelles courtes utilisées comme coffrages perdus La résistance du porte-à-faux est assurée par la dalle en béton coulée en œuvre. Chapeaux de porte-à-faux Entrevous négatifs 105,61 Porte-à-faux parallèle aux poutrelles 105,611 Poutrelles prolongées en porte-à-faux Les poutrelles ne peuvent être prolongées en encorbellement que si les dispositions prévues permettent le ferraillage et le bétonnage corrects des poutres et chaînages qu elles traversent. Les entrevous doivent être supprimés au droit des poutres ou chaînages. Chaînage 2HA10 Poutrelle Poutrelle treillis Poutrelle BP Il est généralement prévu des entrevous de hauteur variable et, si nécessaire, une bande de béton coffrée de part et d autre de l appui. Les armatures en chapeau sont régulièrement réparties. Cas du porte-à-faux constitué par une dalle en béton armé, coulée en place On est ramené au cas précédent, en particulier en ce qui concerne la constitution du plancher dans la travée d équilibrage. Chaînage 2HA10 Poutrelle Poutrelle treillis Poutrelle BP L armature des poutres et chaînages est éventuellement renforcée pour pallier les discontinuités créées par les poutrelles. Dans ce cas, il ne peut pas être dérogé à la règle des coutures. Celle-ci doit être satisfaite de part et d autre de l appui. Il convient également d assurer la liaison mécanique entre les chapeaux et les armatures transversales des poutrelles et de réaliser, si nécessaire, des bandes bétonnées pleines d équilibrage. Toutefois, dans le cas d un balcon, cette liaison mécanique n est pas obligatoire si les trois conditions suivantes sont simultanément respectées : le porte-à-faux ne dépasse pas 60 cm ; la charge d exploitation n excède pas 350 dan/m 2 ; le garde-corps est du type léger. 105,62 Porte-à-faux perpendiculaire aux poutrelles Dans le cas d encorbellements perpendiculaires aux poutrelles il y a lieu de veiller à réaliser en toute sécurité l équilibre statique du système et la transmission des efforts de compression de l autre côté de l appui, en prévoyant des bandes pleines en béton et les armatures nécessaires. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

22 106 Déformations 106,1 Calcul des déformations Les déformations sont calculées selon les méthodes données dans les chapitres particuliers du CPT (chapitre I.A.2 pour les planchers à poutrelles en treillis et chapitre I.A.3 pour les planchers à poutrelles en béton précontraint). Pour les planchers à poutrelles avec éléments en terre cuite (coque, plaquette, etc.), les méthodes de calcul des déformations sont données dans les Avis Techniques. 106,2 Déformations admissibles Flèche active La valeur limite de la flèche active dépend du type d ouvrage supporté par le plancher (fragilité des cloisons et du revêtement de sol, etc.). La flèche active est limitée en fonction de la portée L du plancher à : L/500 pour les cloisons en maçonnerie et/ou les revêtements de sols fragiles, la flèche active étant mesurée à compter de la mise en œuvre de l élément fragile supporté ; L/350 pour les autres cloisons et/ou les revêtements de sol non fragiles, la flèche active étant mesurée à compter de la mise en œuvre des cloisons ou des revêtements de sol dans les cas où il n y a pas de cloisons ; L/250 pour les éléments de toiture, la flèche active étant mesurée à compter de la mise en service. Flèche absolue La flèche du plancher ou la flèche d une console calculée sous l action des charges quasi permanentes ne doit pas être supérieure à L/250, où L représente la portée (voir article 7.4.1(4) de la NF EN ). Ces limitations doivent être retenues en l absence de limites plus contraignantes fixées dans les DPM. 107 Efforts tranchants 107,1 Généralités 107,11 Principes de vérifications Est regroupé ici l ensemble des vérifications relatives à l effort tranchant dont on distingue trois types : la vérification de la liaison entre les poutrelles en béton et le béton complémentaire de nervure (traitée à l article I.A.107,2) ; les vérifications proprement dites d effort tranchant dans la nervure rendue monolithe (traitées à l article I.A.107,3) ; la vérification de la liaison des tables de compression aux nervures (traitée à l article I.A.107,4). Toutes ces vérifications sont effectuées à l ELU de résistance. Les prescriptions qui suivent ne sont applicables que dans le domaine régi par la procédure d Avis Technique. Elles concernent principalement l utilisation d armatures transversales en forme de grecque (article I.A.107,21) et les principes de dérogation à la règle des coutures. Elles sortent donc du cadre des règles générales de conceptions et de calcul du béton armé et du béton précontraint. Elles sont acceptables uniquement pour les poutrelles de planchers courants, d une part parce qu elles sont de faible section unitaire, d autre part parce qu elles ont fait l objet d un grand nombre d essais depuis de nombreuses années, enfin parce que leur fabrication est soumise à un contrôle interne surveillé dans le cadre des procédures de certification. Les autres poutrelles, normalement de section importante et fortement armées, doivent être assimilées à de véritables poutres auxquelles il y a lieu d appliquer les règles générales. Il est alors nécessaire que les étriers entourent les armatures longitudinales et viennent s ancrer dans la table de compression par des branches repliées. Éventuellement, un système mixte associant des grecques à des cadres noyés entourant les armatures tendues peut être admis. 107,12 Évaluation des efforts tranchants sollicitants Pour les vérifications définies en I.A107,11, les actions sont majorées selon la NF EN 1990 afin d établir les combinaisons de charges. Dans le cas courant de la travée sur deux appuis simples, les coefficients majorateurs valent 1,35 pour les charges permanentes et 1,5 pour les charges d exploitation. Les sollicitations sont calculées par les méthodes classiques en tenant compte des majorations éventuelles dues aux continuités des travées sur appuis. Toutefois il est admis de les négliger si la différence des deux moments de flexion sur appuis de la travée n excède pas la moitié du moment isostatique M Ed,0 créé dans cette travée par le cas de charge envisagé. Pour la détermination de cette différence, il n est pas tenu compte du moment 0,15 M t sur appui de rive (voir article I.A ). 107,13 Notations Les vérifications prescrites dans le présent article conduisent à définir les efforts tranchants limites ultimes suivants : Symboles V wu V pu V cu,v c u V su Efforts tranchants limités par Contrainte ultime de glissement pour la dérogation couture Contrainte ultime de cisaillement du béton de poutrelle Contrainte ultime de cisaillement du béton de nervure Effort ultime de traction des armatures transversales (étriers ou grecques) e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

23 107,2 Liaison entre poutrelles en béton et béton complémentaire de nervure (établissement du monolithisme) Les calculs de vérification sont menés conformément à l article de la NF EN , soit : À l interface entre des bétons coulés à des dates différentes, il convient de vérifier : v Edi v Rdi v Edi est la valeur de calcul de la contrainte de cisaillement à l interface ; elle est donnée par v Edi = βv Ed /(zb i ) où β est le rapport de l effort normal (longitudinal) dans le béton de reprise à l effort longitudinal total dans la zone comprimée ou dans la zone tendue, calculé, à chaque fois, pour la section considérée ; V Ed est l effort tranchant transversal ; z est le bras levier des forces internes de la section composite ; b i est la largeur de l interface. v Rdi est la valeur de calcul de la contrainte de cisaillement à l interface, elle est donnée par v Rdi = cf ctd + μσ n + ρf yd (μsin α + cos α) 0,5 vf cd V wu = v Rdi.(zb i ) où c et μ sont des coefficients qui dépendent de la rugosité de l interface. Les valeurs de cf ctd et de μ sont renseignées dans le tableau 3 de la NF EN en fonction de l état de surface des poutrelles. : Pour les cas non traités dans le tableau 3 de la NF EN , les valeurs sont fixées dans les Avis Techniques. f cdt = α ct f ctk,0.05 /γ c f yd : est la résistance en traction des aciers de reprise de l effort tranchant. Il y a lieu, toutefois, d apprécier l efficacité de ces armatures, efficacité souvent limitée par les dispositions d ancrage de part et d autre du plan de reprise. σ n est la contrainte engendrée par la force normale externe minimale à l interface susceptible d agir en même temps que l effort de cisaillement ; elle est positive en compression, avec σ n < 0,6 f cd et négative en traction. Lorsque σ n est une contrainte de traction, il convient de prendre cf ctd = 0. Les calculs de vérification de la liaison entre les poutrelles et le béton complémentaire sont effectués en considérant σ n = 0. r = A s A i A s est l aire de la surface des armatures traversant l interface, armatures d effort tranchant comprises, le cas échéant, correctement ancrée de part et d autre de l interface. A i est l aire du joint ; α est l inclinaison des aciers de reprise de l effort tranchant ; v est le coefficient de réduction de la résistance. La résistance des soudures aux aciers principaux des treillis des poutrelles légères en treillis métallique soudé à base préenrobée ou l ancrage par boucle des grecques de couture limitent l efficacité des armatures de couture. Des dérogations à la règle des coutures sont admissibles sous certaines conditions (article I.A.107,22). Le principe des dérogations est que la transmission des efforts entre poutrelles et table de compression doit rester assurée même en l'absence de «collage» entre les deux bétons. On vise ici le «collage» aléatoire existant à l interface des deux bétons, indépendamment de l état de surface des poutrelles. Il en résulte que ces dérogations tiennent compte des facteurs suivants, qui sont appréciés dans les Avis Techniques : importance des sollicitations sur la surface de contact ; forme de la poutrelle ; forme de la section du béton coulé en œuvre, entourant la poutrelle, intervenant sur la facilité du remplissage, sur l efficacité des clavetages et sur les risques de fissuration (voir article I.A.103,22) ; rugosité des flancs et du dessus des âmes des poutrelles ; caractéristiques des entrevous du point de vue principalement de leurs variations dimensionnelles, intervenant sur l efficacité des clavetages ; armature du béton coulé en œuvre dans la mesure où elle s oppose à l ouverture d une éventuelle fissure au-dessus de la poutrelle. L article I.A.107,22 donne le détail des cas où la dérogation à la règle des coutures est admise, ses conditions, son calcul et sa limite (effort tranchant limite V wu ). Dans les autres cas (V Ed > V wu ), des armatures de couture doivent être disposées au moins sur les tiers extrêmes des portées. Elles sont de type usuel ou constituées soit par des poutrelles en treillis métallique soudé (voir chapitre I.A.2), soit par des grecques dans les conditions ci-après. Cette vérification est à faire dans tous les cas en section d appui, que les poutrelles comportent ou non des étriers. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

24 107,21 Grecques de couture On appelle grecques des armatures continues pliées à branches quasi verticales, placées en une nappe dans le plan longitudinal médian des poutrelles et dont les boucles sortent en attente de la face supérieure des poutrelles. Elles sont admises dans les conditions du tableau qui suit. Les branches extrêmes des grecques doivent être repliées pour assurer leur ancrage. Diamètre de l armature en boucles (mm) Longueur minimale de dépassement des boucles au-dessus de la poutrelle (mm) Longueur minimale de boucle ancrée dans la poutrelle (mm) Espacement (distance entre les sommets des boucles [mm]) Section de l armature en boucles pour une longueur de 1 m (mm 2 ) Résistance à l état limite ultime par boucle (kn) f yk = 235 MPa 5,1(a) 8(a) 8(a) 11,6(a) 11,6(a) 11,6(a) 15,7(a) 20,4(a) f yk = 400 MPa ou 500 Mpa 8(b) 8(b) 11,6(b) 11,6(b) 15,7(c) 19,7(a) 20,4(b) 20,4(b) l espacement n est pas inférieur à 80 mm ; prendre pour ces boucles la résistance à l ELU donnée dans le tableau pour une boucle ayant le même diamètre et la même longueur de dépassement, avec un espacement inférieur ou égal à l espacement considéré. Si la classe de résistance du béton coulé en place est supérieure à C20/25 (c est-à-dire f ck > 20 MPa), il est possible : d augmenter les résistances à l ELU par boucle dans un rapport de f ctk0,05 /1,5 sans dépasser la résistance correspondant à la limite d élasticité de calcul de l armature (f ctk0,05 est la résistance caractéristique à la traction directe du béton coulé en place) ; de réduire la longueur d ancrage de la boucle dans un rapport de (f ctk0,05 /1,5)^(1/2). La résistance ultime au cisaillement est égale à la résistance à l ELU par boucle multipliée par le rapport du bras de levier z à l espacement entre les sommets des boucles. Les valeurs d effort par boucle ont été limitées de la façon suivante : pour les valeurs (a) : par la valeur de la contrainte de traction ultime de l acier utilisé soit 235/1,15 = 204 MPa pour l acier doux et 400/1,15 = 348 MPa pour l acier B400 ; pour les aciers de nuance plus forte (B500), on considère que l ancrage dans le béton n est pas amélioré et on conserve les valeurs indiquées pour l acier B400 ; pour les valeurs (b) : par celles données pour les grecques en acier doux de plus gros diamètre pour le même dépassement ; pour la valeur (c) par proportionnalité au carré du dépassement à partir de la valeur donnée pour un grecque de même diamètre et de même nuance d acier. Exemple : 15,7 = 11,6 7 2 /6 2 kn pas pas Résistance ultime au cisaillement par poutrelle (kn) en fonction du bras de levier z (mm) f yk = 235 MPa 0,064z 0,10z 0,10z 0,15z 0,13z 0,12z 0,13z 0,17z f yk = 400 MPa ou 500 Mpa 0,10z 0,10z 0,15z 0,15z 0,18z 0,20z 0,17z 0,17z Lorsque l épaisseur de béton coulé en place au-dessus de la poutrelle n est pas suffisante pour la longueur de dépassement minimale de la boucle, il convient d utiliser des armatures en boucles avec une barre continue soudée au sommet des boucles (ayant la même nuance d acier et le même diamètre). Dans ce cas, il convient de réduire la longueur minimale de dépassement des boucles de la poutrelle en appliquant un facteur égal à 0,6, les valeurs de la résistance à ELU restant inchangées. Si les boucles inférieures dans la poutrelle sont au niveau des armatures longitudinales les plus basses, les longueurs d ancrage données dans le tableau ne sont pas requises. Il est possible d utiliser des boucles avec un espacement inférieur aux valeurs données dans le tableau sous réserve de satisfaire les conditions suivantes : Exemples d ancrage 107,22 Dérogation à la règle des coutures Conditions à remplir et vérifications à effectuer Cette dérogation n est acceptable que dans le cadre de la procédure d Avis Technique avec autocontrôle surveillé. 107,221 Conditions communes d utilisation des planchers Il peut être dérogé à la règle des coutures dans les cas d utilisation autres que : les planchers soumis à des chocs répétés ou supportant des charges donnant lieu à des phénomènes de fatigue ; les planchers en encorbellement (voir article I.A.105,6). e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

25 107,222 Conditions communes de forme de clavetages Ces conditions, nécessaires pour pouvoir déroger à la règle des coutures, sont données à l article I.A.103, ,223 Conditions communes d état de surface des poutrelles Les caractéristiques des états de surface courants des poutrelles (surface supérieure et côtés) sont renseignées au chapitre et au tableau 3 de la NF EN D autres états de surface peuvent être appréciés dans les Avis Techniques par le Groupe spécialisé n 3, éventuellement par recours à l expérimentation, en tenant compte des autres facteurs intervenant dans l efficacité des clavetages en béton. La reproductibilité de l état de surface et de forme des poutrelles est appréciée dans le cadre de la procédure de certification, en fonction des facteurs intervenant dans le processus de fabrication. La transmission des efforts entre béton coulé en œuvre et poutrelles est possible si les flancs et le dessus des âmes des poutrelles présentent : soit des indentations (empreintes, crans, etc.) ; soit une rugosité ; soit une contre-dépouille suffisante des flancs et rugosité, ou un crantage, sur le dessus de la poutrelle ; soit une combinaison des états précédents. Pour être prise en considération, la contre-dépouille des flancs doit présenter en partie utile (c est-à-dire au-dessus du niveau d arrêt du contour de liaison, défini à l article I.A.107,224 qui suit) simultanément une pente minimale de 6 % (tg α) par rapport à la verticale et un débord minimal d 4 mm. Des indentations quasi verticales sur les flancs peuvent, suivant leur profil et leur fréquence, permettre de se dispenser de la rugosité et de la contre-dépouille. H u 2/3H u α d α d Hu 2/3Hu Les valeurs de cf ctd et de μ sont renseignées dans le tableau 3 de la NF EN en fonction de l état de surface des poutrelles. Pour les cas non traités dans le tableau 3 de la NF EN , les valeurs sont fixées dans les Avis Techniques. La longueur «c» du contour de liaison entre les deux bétons peut être évaluée conventionnellement sans tenir compte des inclinaisons que peuvent présenter les flancs de l âme de la poutrelle. Conventionnellement aussi, ce contour est arrêté dans les conditions suivantes : pour les entrevous de coffrage résistants ou porteurs, longitudinaux (alvéoles parallèles aux poutrelles), dès que la largeur entre poutrelle et entrevous est égale à 2 cm, mesurée horizontalement (schéma suivant) ; Contour de liaison 20 mm pour les entrevous de coffrage simple et les entrevous composites ou en plusieurs parties, par le plus haut des niveaux A et C ou B et C, selon le cas, niveaux définis ainsi : -- A : niveau supérieur du becquet d appui de l entrevous, si l angle β est tel que tg β 1/3, -- B : niveau pour lequel la largeur entre poutrelle et entrevous est égale à 2 cm, si l angle β est tel que tg β >1/3, -- C : niveau donné par l intersection du flanc de la poutrelle avec le plan à 45 tangent au contour extérieur de l entrevous ; La présente description est illustrée par les schémas qui suivent : (20 mm ; 1,2d g ) 107,224 Vérifications communes relatives à la liaison entre les deux bétons La contrainte sollicitante ultime moyenne de glissement est définie par v Edi = g u /c, g u étant l effort unitaire de glissement à l état limite ultime donné par : g u = V Ed /z. On vérifie que cette contrainte sollicitante moyenne de glissement v Edi sur le contour «c» de liaison défini ci-après, reste inférieure à la contrainte résistante limite v Rdi. A C Contour du gousset β 45 Dans le cas général, cette contrainte moyenne de glissement limite à l état ultime est prise égale à : v Rdi = cf ctd + μσ n + ρf yd (μsin α + cos α) 0,5 vf cd 1 Cas tg β 1/3 e-cahiers du CSTB Cahier Septembre

26 1 Cas tg β 1/3 3 cm < 3 cm 4 cm mini 45 B C 2 cm Contour du gousset β Schéma A Niveau d arrêt de contour de liaison Cas de la contre-dépouille Schéma B Niveau d arrêt de contour de liaison Il est rappelé que sa prise en considération suppose une pente au moins égale à 6 % sur la verticale et un débord minimal de 4 mm (article I.A.107,223). 2 Cas tg β > 1/3 La longueur du contour de liaison est évaluée selon la règle conventionnelle ci-avant, à condition de satisfaire aux deux conditions suivantes (avec les notations du schéma) : Dans le cas de figure 1 on retient le niveau A qu on compare au niveau C. Pour l exemple choisi, le niveau d arrêt du contour de liaison est le niveau A puisqu il est situé au-dessus du niveau C. Dans le cas de figure 2, on retient le niveau B qu on compare au niveau C. Pour l exemple choisi, le niveau d arrêt du contour de liaison est le niveau B puisqu il est situé au-dessus du niveau C. Le respect de l article I.A.103,222 relatif à l inscription du gousset dans le béton de clavetage conduit ipso facto à obtenir un niveau d arrêt du contour de liaison situé à une distance supérieure ou au moins égale à 4 cm du sommet de la poutrelle. Les dimensions sont déterminées à partir de dessins effectués aux cotes nominales, sans tenir compte des tolérances de fabrication des éléments et de jeu dans le positionnement. Toutefois cette détermination implique un strict respect des tolérances de fabrication (voir le référentiel de certification CSTBat ou NF pour les poutrelles et le paragraphe «Tolérances» des normes relatives aux entrevous considérés). pour les entrevous transversaux (terre cuite), dès que la largeur de passage entre poutrelle et parois horizontales des entrevous est inférieure à 3 cm, mesurée horizontalement. Dans ce cas, le niveau d arrêt du contour est celui de l arase supérieure de la paroi horizontale concernée. Les deux schémas qui suivent explicitent l application de la prescription aux deux cas courants. Dans le schéma A, le «passage» est suffisant pour que la liaison se fasse jusqu au talon de la poutrelle (à l épaisseur près de la paroi horizontale qui s appuie sur les ailes du talon) ; dans le schéma B, le «passage» insuffisant limite ipso facto le contour de liaison à prendre en compte. On rappelle que, en conséquence des prescriptions de l article I.A.103,221, la dérogation-couture n est acceptable que si la distance entre le niveau d arrêt du contour de liaison et le niveau supérieur de la poutrelle est au moins égale à 4 cm. h h' h'' Niveau d arrêt de contour de liaison h 2/3 h sinon la hauteur h est remplacée par 3/2 h' dans l évaluation de la longueur du contour ; h" 2/3 h pour les poutrelles en béton armé ne faisant pas l objet d un autocontrôle surveillé de la fabrication ; h" 1/2 h pour les poutrelles en béton précontraint, sinon la hauteur h est remplacée par 3/2 h" ou 2 h" selon le type de poutrelle, dans l évaluation de la longueur du contour. Si aucune des deux conditions n est satisfaite, on évalue la longueur du contour en remplaçant la hauteur h de clavetage par la plus pénalisante des deux valeurs 3/2 h' et 3/2 (ou 2) h". Les conditions précédentes sont équivalentes à des vérifications de non-cisaillement selon un plan quasi vertical soit du béton de clavetage sur la hauteur h' avec τ c u = 0,75 MPa soit du béton de poutrelle sur la hauteur h' avec τ pu = 1,2 MPa pour les poutrelles en béton précontraint. Pour la vérification sur h", des fractions différentes de 2/3 et 1/2 pourraient être admises par le Groupe spécialisé n 3 en fonction des valeurs plus élevées de τ c u et τ pu qu il retiendrait. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

27 Cas particulier des montages à poutrelles jumelées Le contour «c» de liaison comprend la partie des flancs extérieurs des deux poutrelles, arrêtée comme dit précédemment, leurs faces supérieures et, à condition que la distance entre arêtes supérieures en regard des poutrelles soit au moins égale à 4 cm, la hauteur cumulée des flancs internes, sous réserve de la vérification du cisaillement du «tenon» de béton coulé en œuvre entre les poutrelles, la contrainte limite de calcul étant fixée à 0,03.f ck, valant 0,75 MPa pour un béton C25/30. Avec les notations figurant sur le schéma ci-après, cette vérification consiste à limiter s il y a lieu la hauteur «h» des flancs de poutrelle en regard à une hauteur «h 1» telle que : 2h 1 τ c u = 0,75 d Si la distance de passage susmentionnée est inférieure à 4 cm, on ne prend pas en compte les flancs internes en regard des poutrelles. Les schémas qui suivent montrent, dans les deux cas, les contours de liaison «c» à prendre en compte. passage d 4 cm la couture par armature entre poutrelle et béton coulé en œuvre est impossible. En dehors des cas ci-après où la liaison entre ces deux bétons est admise (dérogation-couture) dans les Avis Techniques, les poutrelles doivent assurer à elles seules la totalité de la résistance du plancher fini. Conditions d acception d une liaison sans couture entre le béton coulé en œuvre et la poutrelle (dérogation-couture) Les quatre conditions suivantes doivent être remplies simultanément : les flancs des poutrelles présentent des indentations dont l efficacité est reconnue par le Groupe spécialisé n 3 ; les entrevous sont en terre cuite exclusivement et leurs formes satisfont aux prescriptions de l article I.A.103,221 relatif au dimensionnement des clavetages dans les cas de dérogation-couture ; lorsque les entrevous en terre cuite sont des entrevous de coffrage, l épaisseur h 0 de béton au-dessus de ces entrevous n est pas supérieure à 5 cm ; le moment résistant de la poutrelle seule peut équilibrer au moins 80 % du moment sollicitant du montage, calculé en service pour les poutrelles en béton armé et à rupture pour les poutrelles en béton précontraint. Entrevous longitudinal 2 cm h 1 h < 3 cm Entrevous transversal Conditions de calcul lorsqu il y a prise en compte du béton de clavetage II est rappelé que dans la détermination de la section résistante du plancher on néglige la partie de béton située au-dessus de la poutrelle. Le contour «c» de liaison entre les deux bétons, à prendre en compte dans cette vérification, est limité à la partie utile des flancs des poutrelles, partie sur laquelle règnent les indentations. Même si des indentations existent sur la face supérieure de la poutrelle, celle-ci n est pas prise en compte dans le contour «c» du fait de l insuffisance de l épaisseur «e» du béton. Si les indentations règnent sur toute la hauteur des flancs des poutrelles, le contour de liaison est arrêté conventionnellement comme indiqué ci-avant à l article I.A.107,224. passage d < 4 cm Entrevous longitudinal 2 cm < 3 cm Entrevous transversal h0 e 107,225 Cas particulier des montages sans table de compression complète coulée en œuvre, pour lesquels on a e < 3 cm Lorsque l épaisseur «e» de béton au-dessus de la poutrelle est inférieure à 3 cm, il n est plus possible d ancrer des armatures au-dessus de la poutrelle. Il en résulte les deux conséquences suivantes : le montage ne présente plus de dalle de répartition ; Entrevous de coffrage transversal Contour de liaison Entrevous de coffrage longitudinal e Entrevous porteur simple transversal Contour de liaison Entrevous porteur TCI longitudinal e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012 cm Toutefois dans le cas d une dalle rapportée en indépendance sur une couche de matériau isolant, conformément aux prescriptions de l article I.A.110,3, cette dalle peut jouer le rôle de dalle de répartition.

28 Entrevous porteur simple transversal Contour de liaison Entrevous porteur TCI longitudinal e < 3 cm Contour de liaison h0 Ces valeurs tiennent compte des épaisseurs moyennes courantes des parois d entrevous affectées d un coefficient de pondération selon les caractéristiques mécaniques des matériaux ou de la prise en compte forfaitaire de la pénétration du béton des nervures dans les alvéoles des entrevous transversaux en terre cuite. Entrevous longitudinal en terre cuite Entrevous longitudinal en terre cuite 107,3 Vérifications proprement dites d effort tranchant dans la nervure rendue monolithe 107,31 Planchers sans étriers Les planchers répondant aux prescriptions de l article I.A.107,2 peuvent être utilisés sans armatures transversales d effort tranchant si la valeur de calcul de la contrainte de cisaillement, v Ed, calculée au niveau le plus défavorable, est telle que : v Ed = b c u avec : i.z τ c u = 0,03 f ck v Ed : valeur de calcul de la contrainte de cisaillement à l ELU b i : largeur de la section au niveau considéré z : bras de levier de la section à l ELU z = 0,9 d pour les poutrelles en béton armé z = I/S pour les poutrelles en béton précontraint (I est le moment d inertie de la section par rapport à la fibre neutre, S est le moment statique calculé au niveau considéré) d : hauteur utile f ck : résistance caractéristique en compression du béton coulé en œuvre Ces vérifications sont explicitées aux articles I.A. 208 pour les planchers à poutrelles légères en treillis métalliques et I.A. 310 pour les planchers à poutrelles en béton précontraint. Conventionnellement, on admet que, au-dessus du niveau du contour de la liaison, la largeur b i est égale à la largeur de la nervure augmentée de part et d autre de : 1 cm pour les entrevous en béton de granulats courants et pour les entrevous longitudinaux en terre cuite ; 1 cm (ou 0,5 cm) V Ed Niveau d arrêt du contour de liaison by by 1 cm by 2 cm 2 cm La largeur b i est limitée à la seule largeur de la nervure dans le cas d entrevous de coffrage simple et dans le cas d entrevous de coffrage résistants en deux parties, sauf indications contraires figurant dans les Avis Techniques. Si, à un niveau quelconque, la contrainte de cisaillement de calcul à l ELU dépasse la contrainte correspondante à ce même niveau, il y a lieu d armer transversalement la nervure par des étriers conformément à l article I.A.107, ,32 Planchers avec étriers 107,321 Définition des étriers Les étriers sont des armatures transversales qui, par définition, assurent la liaison entre la membrure comprimée et la membrure tendue. Ils doivent être ancrés ou liés mécaniquement à celles-ci. Les conditions d utilisation de grecques comme étriers sont définies dans les Avis Techniques. 107,322 Contraintes tangentes maximales et dimensionnement des étriers Si la valeur de calcul de la contrainte de cisaillement v Ed, calculée aux niveaux considérés à l article I.A.107,31, est supérieure à 0,03 f ck, il convient que des étriers soient placés sur la hauteur de la section résistante. Le dimensionnement des étriers devra être effectué conformément aux prescriptions du chapitre 6.2 de la NF EN et son annexe nationale NF EN /NA. 107,4 Liaison des tables de compression aux nervures La vérification au cisaillement entre les parties des tables de compression situées de part et d autre des nervures et les nervures doit être effectuée conformément aux prescriptions de l article de la NF EN et son annexe nationale NF EN /NA. Dans cette vérification, on tient compte de l épaisseur de la table coulée en place majorée conventionnellement de u = 1 cm dans le cas d entrevous en béton de granulats courants ou en terre cuite et de u = 0,5 cm dans le cas d entrevous résistants de granulats légers. Dans le cas des tables de compression composites, les dimensions de la table (épaisseur h e ) à prendre en compte sont définies à l article I.A.105,32. Le schéma ci-dessous définit le plan vertical x-x de jonction à considérer dans le calcul. h0 (beff b0)/2 b0 beff X (beff b0)/2 u 0,5 cm pour les entrevous résistants en béton de granulats légers ; 2 cm pour les entrevous transversaux en terre cuite. Cas d un entrevous de coffrage simple X Cas d un entrevous de coffrage résistant e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

29 La liaison de la table de compression aux nervures des planchers à table de compression composite, qui prennent en compte les parois supérieures des entrevous porteurs TCI, se faisant par «collage», ces montages ne sont utilisables que pour les charges d exploitation essentiellement statiques et sont notamment exclus pour certains emplois en zone sismique (voir article I.A.112). Si toutes les prescriptions concernant la stabilité et les déformations du plancher sont justifiées en ne considérant que les nervures isolées, il est alors inutile de vérifier la liaison hourdis-nervure. La prise en compte des parois latérales des entrevous résistants longitudinaux dans la largeur de la nervure n est pas admise pour les vérifications des contraintes de cisaillement (vérifications relatives à V cu ) ,5 Exemples d application à des montages courants 107,51 Planchers à dalle de répartition formant table de compression Il s agit de montages pour lesquels on a simultanément h 0 4 cm et e 3 cm. 107,52 Planchers sans table de compression complète coulée en œuvre II s agit des montages pour lesquels on a h 0 < 4 cm. e h0 107,521 Planchers avec table de compression composite, faisant intervenir des entrevous porteurs TCI h 0 < 4 cm h 0 = 0 e e h 0 107,511 Les entrevous sont monolithes (entrevous de coffrage simple ou résistants) Si 3 cm e < 4 cm Il est impossible d ancrer les grecques de couture dans le béton coulé en œuvre : ce dernier ne peut donc être pris en compte dans la section résistante que si les conditions de dérogation à la règle des coutures sont satisfaites ; sinon, les poutrelles doivent assurer à elles seules la totalité de la résistance. Si 4 cm e < 6 cm L ancrage des grecques de couture éventuellement nécessaires dans le béton coulé en œuvre n est possible que si ces grecques comportent une barre filante soudée au sommet des boucles. Si e 6 cm Aucune restriction. 107,512 Les entrevous composites Ce sont par exemple des entrevous de coffrage dits résistants surmontés d un bloc en matériau isolant (polystyrène expansé, par exemple). Ils sont définis à l article I.A.1, 711. Les conditions de dérogation à la règle des coutures sont celles relatives aux entrevous de coffrage simple (en particulier, la condition du gousset cm défini à l article I.A.103,222). Les possibilités de dérogation à la règle des coutures sont données par le tableau suivant : Nature des entrevous Béton Terre cuite Si e < 3 cm Calcul sur poutrelles seules Emplois strictement limités aux cas prévus dans les Avis Techniques Les poutrelles doivent présenter des indentations verticales sur leurs flancs (voir article I.A.107,223). Si e 3 cm Les poutrelles doivent présenter des indentations verticales sur leurs flancs ou bien une âme avec contredépouille, une rugosité suffisante sur leurs flancs et une forte rugosité sur le dessus de l'âme. Les planchers doivent présenter de plus des chaînages transversaux conformément à l'article I.A.110,14. Les poutrelles doivent présenter une forte rugosité sur leurs flancs et le dessus de l'âme ou bien une âme avec contre-dépouille et une rugosité normale sur leurs flancs et le dessus de l'âme. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

30 Les conditions de dérogation à la règle des coutures sont plus sévères dans le cas des montages avec entrevous en béton par rapport au cas des montages avec entrevous en terre cuite, en raison de la tendance au retrait des entrevous en béton, défavorable au blocage des poutrelles, retrait auquel s oppose l effet de chaînage de la dalle de répartition armée lorsqu elle est complète. 107,522 Planchers avec dalle de répartition indépendante C est le cas des planchers comportant une couche uniforme d un matériau isolant sur laquelle on coule en œuvre la dalle de répartition. Les possibilités de dérogation à la règle des coutures définies ci-avant en I.A.107,521 sont également applicables lorsque les entrevous sont des entrevous porteurs simples ou des entrevous de coffrage résistant (utilisation acceptée seulement sur vide sanitaire). L une des conditions suivantes doit obligatoirement être satisfaite : 1- b 2 cm sur les éléments porteurs en béton armé, ou b 5 cm sur les éléments porteurs maçonnés. 2- La face d about des poutrelles est rugueuse ou présente éventuellement des indentations horizontales, avec b 0. Les techniques visuelles de fabrication permettent normalement d obtenir cette rugosité. 3- La face d about est inclinée en surplomb sur l appui, le fruit n étant pas inférieur à 1 pour 6, avec b 0. α tgα 1/6 armature 108,11 Ancrage avec des armatures longitudinales inférieures 108 Vérification des conditions d appui des planchers Les prescriptions qui suivent visent les poutrelles en T renversé en béton précontraint. Pour les poutrelles légères en treillis métallique, se reporter à l article I.A ,1 Cas général C est le cas d appui sur des poutres, murs ou tout autre support en retombée par rapport à la sous-face du plancher. a b Les justifications correspondantes sont effectuées à l ELU. Les armatures d ancrage doivent sortir en attente et être ancrées au-delà du nu de l appui. L effort de traction à ancrer est déterminé conformément à l article de la NF EN en fonction de l inclinaison θ des bielles de l âme. Dans le cas des planchers sans armatures d effort tranchant (inclinaison des bielles à 45 ), l effort de traction M à ancrer est pris égal à ED + V 0,9 d ED avec un minimum de 1/2 V Ed, M Ed étant le moment de continuité sur l appui considéré pris avec son signe. Dans le cas des planchers avec armatures d effort tranchant, il convient de considérer l inclinaison θ de bielle permettant de mobiliser l armature transversale (voir schéma ci-dessous), l angle θ devant être tel que : 1 cot θ 2,5. L effort de traction à ancrer s exprime par : M ED + V 0,9 d ED cot θ Bielle moyenne armature ycu θ a : longueur de dépassement des armatures à l about des poutrelles b : longueur d appui des poutrelles sur les éléments porteurs e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

31 Lorsque les armatures en chapeaux sont prévues pour équilibrer un moment forfaitaire de 0,15.M t, l ancrage est vérifié sans tenir compte de ce moment dans le calcul de V Ed. L ancrage des armatures est vérifié selon les prescriptions du paragraphe 8.4 de la NF EN modifiées comme il suit. La vérification est effectuée en considérant un ancrage de l armature dans le béton armé sur une distance (a + b), en prenant la valeur suivante comme valeur de calcul de la contrainte ultime d adhérence sous l effet d une pression transversale : f bd = k.f ctk0,05 où : k est un coefficient multiplicateur qui prend en compte le pincement de l armature sur appui du fait de la transmission de la charge à l appui. Les valeurs de k dépendent du type d armature : k = 1,30 pour les armatures de béton armé lisses ou à empreintes et pour les armatures de précontrainte à empreintes ou ondulées, k = 2,6 pour les armatures de béton armé à verrous et pour les armatures de précontrainte (fils ou torons) torsadés ; f ctk0,05 est la valeur inférieure de la résistance caractéristique à la traction (fractile 5 %) relative au béton de la zone considérée : béton de la poutrelle préfabriquée sur la distance b et béton coulé en œuvre sur la distance a. Cette valeur de la contrainte ultime d adhérence f bd est basée sur l expérimentation. Il est rappelé que les aciers lisses tréfilés ne peuvent pas s ancrer par adhérence. La longueur d ancrage retenue est la somme a + b. Somme ne devant pas être inférieure à 10 cm. Dans le cas de poutrelles munies en sous-face d une fourrure pénétrant sur l appui en un matériau autre que le béton ou terre cuite, la longueur d ancrage précédente est comptée à partir de l extrémité de cette fourrure. 108,12 Vérification de la bielle d about comprimée Cette vérification doit être effectuée conformément au paragraphe 6.5 de la NF EN Dans les cas courants cette vérification n est pas déterminante. À l appui simple d about d une poutrelle, on admet que les charges sont transmises par l intermédiaire d une bielle unique, dite bielle d about, inclinée d un angle θ. On doit vérifier que : σ Ed, bielle σ Rd, max où : σ Ed,bielle est la contrainte de compression sollicitante dans la bielle d about ; σ Rd,max est la valeur de calcul de la contrainte de compression admissible dans la bielle d about. La valeur de calcul des contraintes de compression admissibles σ Rd, max est spécifiée à l article (4) b. de la NF EN , soit σ Rd, max = 0,85 (1 f ck /250) f cd. Dans le cas courant d une bielle inclinée à 45 (correspondant au cas des planchers sans armatures d effort tranchant), on a : σ Ed, bielle = (2.V Ed / 2) / (b appui.a 2 ) où : b appui est la largeur du talon de la poutrelle ; a 2 est la largeur de la bielle d about conformément à l article (4) b. de la NF EN Dans le cas particulier d une inclinaison θ différente de la bielle d about, on a : σ Ed, bielle = (V Ed / sinθ) / (b appui.a 2 ) L effort tranchant engendre un effort de traction supplémentaire dans les armatures longitudinales (effort de traction plus important pour des inclinaisons plus faibles) qui devront être dimensionnées en conséquence. 108,2 Cas particuliers Dans les cas qui suivent, la vérification de la bielle d about comprimée est effectuée comme indiqué en I.A.108, ,21 Cas des poutrelles sans armature longitudinale en attente Si les poutrelles n ont pas d armature dépassante à leurs extrémités, la longueur d appui minimale effective des poutrelles résulte de la vérification de l ancrage en situations permanentes et accidentelles, avec une cote minimale effective de 60 mm. Dans le cas de poutrelles à treillis, il convient de respecter les prescriptions au chapitre 209 du présent CPT. La cote nominale correspond à celle présente sur les dessins, croquis à partir de laquelle les tolérances admissibles sont calculées. La cote effective est celle observée sur le montage effectué. Elle est obtenue par mesure et doit être comprise dans la tolérance. 108,22 Cas des poutrelles comportant des barres relevées Il peut être admis une longueur d appui nulle des poutrelles (b = 0), si des barres relevées ancrées au-delà du nu de l appui équilibrent la totalité de l effort tranchant et si les armatures inférieures sont ancrées pour la valeur de V Ed / 3, sous réserve que la face d about des poutrelles satisfasse à l une ou l autre des conditions (2) et (3) de l article I.A.108,1. 108,23 Cas des éléments porteurs sans soffite (poutres noyées ou poutres extradossées) L une ou l autre des dispositions suivantes doit être adoptée : 1 Possibilité d utiliser des barres relevées La poutrelle ne pénétrant pas dans l élément porteur, les armatures inférieures doivent être ancrées pour la valeur de V Ed / 3 et des barres relevées, convenablement ancrées au-delà du plan de reprise de l élément porteur, doivent équilibrer la totalité de l effort tranchant. 2 Possibilité d utiliser des armatures de suspension La face d about des poutrelles doit satisfaire à l une ou l autre des conditions (2) et (3) de l article I.A.108,1. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

32 Les armatures longitudinales des poutrelles doivent être ancrées d une longueur a 8 cm à partir de l armature de suspension ; cet ancrage est vérifié selon les prescriptions du paragraphe 8.4 de la NF EN , en particulier en ce qui concerne la contrainte ultime d adhérence f bd explicitée à l article de la NF EN (l effet de pincement n existe pas dans ce cas). 1 er cas Cas d un appui de continuité Chapeaux Cas d un appui de rive Armature de poutrelle Poutrelle Les charges peuvent être relevées par deux cadres appartenant à l élément porteur, espacés au maximum de 15 cm, à condition que les aciers de la poutrelle appuient sur un acier longitudinal de l élément porteur, de diamètre 14 mm au minimum. Seul le brin de chaque cadre, voisin de l about de la poutrelle, est pris en compte pour relever la totalité de la charge. Vue en perspective de l armature de suspension 3 e cas Acier du chaînage a' a' a' 8 cm Cadres de suspension Poutrelle 1 B a' 8 cm H Chapeau Suspente Légende 1 Suspentes 2 Extrémité rugueuse 3 a longueur d ancrage Le ou les cadres de suspension doivent équilibrer la totalité de l effort tranchant et entourer les armatures des poutrelles et les chapeaux. Coupe Vue de dessus 2 e cas a' 8 cm 80 Poutrelle Acier porteur Ø14 mini Les brins verticaux de l armature de suspension doivent relever la totalité de l effort tranchant V Ed. 108,24 Cas de repos effectif insuffisant ou nul Lorsqu il est constaté sur le chantier que les prescriptions de l article I.A.108,1 ne sont pas respectées, les dispositions qui suivent peuvent être adoptées. Cependant, elles ne sont acceptables que si l about de la poutrelle n est pas à plus de 2 cm du nu de l appui. Dans ce cas, les solutions exposées au 1 er et 3 e cas de l alinéa précédent sont applicables à condition de s assurer que la longueur a soit suffisante, l ancrage étant vérifié suivant l article I.A.108,11, et que l about de la poutrelle satisfasse à l une ou l autre des conditions (2) et (3) de l article I.A.108,1. Cadre de suspension Acier en chapeau Armature de suspension Cadres 15 cm maxi Poutrelle a' Armature de la poutrelle a' e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

33 109 Résistance aux charges concentrées Solidarisation transversale 109,1 Généralités Quel que ce soit le type de charges prises en compte dans les calculs (charges uniformément réparties ou concentrées), un plancher doit résister à des sollicitations : locales telles que le poinçonnement dans le cas des charges ponctuelles ; d ensemble par effet de répartition transversale. Lorsque les charges de calcul sont considérées uniformément réparties, comme c est le cas pour la majorité des charges d exploitation définies par la NF EN et la NF P , elles sont censées couvrir pour les autres vérifications les effets d un ensemble de charges, soit uniformément réparties mais régnant sur des surfaces restreintes, soit concentrées (par exemple, pieds de meubles, cloisons, etc.), mettant en jeu les sollicitations visées dans cet article. Lorsque les charges concentrées sont d une importance telle que leurs effets ne peuvent pas être couverts par le cas précédent, il faut les prendre en compte en intensité et en localisation. Elles doivent donc être définies dans les DPM. Ce peut être le cas : de charges ponctuelles, par exemple poids d un meuble lourd, potelet, etc. ; de charges localisées, par exemple cheminées ; de charges linéaires, par exemple cloisons lourdes. De même, la face inférieure des entrevous peut être sollicitée du fait que les cloisons de distribution des locaux lorsqu elles sont parallèles aux poutrelles, forment appuis parasites par suite des fléchissements différés des planchers et des déformations de la structure ou des cloisons. L expérience montre que les mesures de désolidarisation usuellement prises sont suffisantes à cet égard. La résistance à ces sollicitations est vérifiée soit expérimentalement, soit par le calcul. L appréciation expérimentale repose sur les essais suivants, effectués sur plancher complet : essai de pénétration (voir article I.A.109,21), vis-à-vis des sollicitations locales ; essai de solidarisation transversale (voir article I.A.109,31), vis-à-vis des sollicitations d ensemble. Par contre, l essai de poinçonnement-flexion sur entrevous, portant sur un composant isolé, ne fournit pas directement d élément d appréciation quant au comportement du plancher complet. Vis-à-vis de ces sollicitations, il y a lieu de distinguer les planchers avec dalle de répartition coulée en œuvre et solidaire des nervures, des planchers sans dalle, donc à entrevous porteurs. 109,2 Résistance aux sollicitations locales 109,21 Essai de pénétration La définition et les modalités de cet essai sont données en Annexe III du présent chapitre. Cet essai concerne le plancher fini, comportant son revêtement de sol. La charge ultime de l essai ne doit pas être inférieure à 5 kn pour les planchers courants des bâtiments cités à l article de la NF EN et son annexe nationale NF P , pour lesquels les valeurs des charges d exploitation à prendre en compte sont comprises entre 1,5 et 5 kn/m². La valeur de cette charge ultime a été fixée en admettant un coefficient de sécurité de 2,5 par rapport à la charge d exploitation concentrée Q k (voir tableau 6.2 de la NF P ) des bâtiments de catégorie A définis au paragraphe de la NF EN Dans les conditions qui précèdent, il est admis que l essai de pénétration enveloppe aussi la transmission aux nervures des charges considérées uniformément réparties. 109,22 Cas des planchers à dalle de répartition coulée en œuvre et solidaire des nervures Il convient de s assurer que les charges uniformément réparties ou concentrées peuvent être transmises aux poutrelles si celles-ci ne se trouvent pas sous la zone d application. En ce qui concerne les charges concentrées, on peut se reporter à l Annexe III du chapitre II.A.1 du titre II du CPT «Planchers» concernant les planchers coulés sur prédalles. Dans le cas de charges ponctuelles ou localisées, il est en outre nécessaire de vérifier la condition de résistance au poinçonnement : cette vérification peut être effectuée soit expérimentalement par l essai de pénétration, soit par le calcul conformément à l article 6.4 de la NF EN en tenant compte de l influence éventuelle des revêtements de sol. On peut utilement se reporter à l article II.A.107,4 du titre II du CPT «Planchers». 109,23 Cas des planchers sans dalle, à entrevous porteurs Seul le recours à l expérimentation permet la justification de la résistance aux sollicitations locales. 109,24 Planchers courants Dans les limites ci-après : les charges d exploitation sont au plus égales à deux fois la charge permanente et à 5 kn /m 2 ; les charges linéaires ou ponctuelles n ont pas d effets plus défavorables que ceux des cloisons de distribution (de poids linéique au plus égal à 2,5 kn/m) définies par la NF EN ; l entraxe des poutrelles est au plus égale à 75 cm. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

34 Aucune justification autre que celle relative à la pénétration n est nécessaire pour les planchers suivants : a- les planchers à dalle de répartition coulée en œuvre sur entrevous en béton ou en terre cuite et comportant l armature de répartition minimale ; b- les planchers à dalle de répartition coulée en œuvre sur des entrevous de coffrage simple ou sur des coffrages récupérables, si la dalle a une épaisseur minimale de 5 cm ; c- les planchers sans dalle de répartition, à entrevous porteurs en béton ou en terre cuite satisfaisant aux conditions du présent CPT et bloqués par du béton coulé en œuvre. Dans le présent article, il est tenu compte du fait que les entrevous doivent satisfaire à l essai de poinçonnementflexion, défini dans les normes NF EN à 4 et les référentiels de certification CSTBat ou NF, en particulier pour les entrevous porteurs. 109,3 Résistance aux sollicitations d ensemble : solidarisation transversale D une façon générale, les planchers doivent permettre une répartition transversale des charges, ainsi qu il est indiqué à l article I.A.109,1 en l absence de toute concentration de charges, une répartition transversale minimale est néanmoins requise. Elle doit être justifiée pour la concentration linéaire sur une nervure d une charge égale à la charge d exploitation uniformément répartie sur la largeur d un entraxe augmentée du poids linéique des cloisons telles que prévues dans les DPM. Se référer à l article (8) de la NF EN pour la définition de la charge uniformément répartie équivalente. 109,31 Essai de solidarisation transversale Cet essai est conventionnel. La définition et les modalités de cet essai sont données en Annexe IV du présent chapitre. Cet essai vérifie à la fois le comportement mécanique du plancher (répartition transversale des charges localisées) et la tenue de l enduit de plafond. 109,32 Cas des planchers à dalle de répartition coulée en œuvre et solidaire des nervures La répartition transversale des charges peut être appréciée soit expérimentalement (essai défini à l article précédent), soit par le calcul : il y a alors lieu de se reporter à la théorie des dalles anisotropes appuyées sur deux côtés ou à celle des systèmes de poutres croisées. Le calcul ne permet évidemment d apprécier que le comportement mécanique du plancher. Une méthode de calcul simplifiée est donnée en fin d Annexe IV du présent chapitre. Elle présente des limitations d emploi indiquées dans ladite annexe. 109,33 Cas des planchers sans dalle, à entrevous porteurs Seul le recours à l expérimentation permet de justifier la solidarisation transversale. 109,34 Planchers courants Dans les mêmes limites que celles indiquées à l article I.A.109,24 ci-avant, et sauf indication contraire dans les Avis Techniques, aucun essai de solidarisation transversale n est nécessaire pour vérifier le comportement mécanique du plancher ainsi que la tenue de l enduit de plafond, pour les planchers des types a), b) et c) définis à l article I.A.109,24. II en est de même pour les planchers à dalle de répartition coulée en œuvre et solidaire des nervures, lorsque les charges linéaires (cloisons) n excèdent pas 750 dan/ml à condition que ces cloisons ne soient pas déplaçables et que l enduit du plafond soit exécuté après leur pose, les autres limites fixées ci-dessus restant inchangées. 110 Prescriptions particulières à diverses familles de planchers Les sections D et E du présent titre I concernent toutes les familles de planchers et on doit systématiquement s y référer. : Les conditions d utilisation particulières et les méthodes de calcul relatives aux familles de planchers non traitées dans le présent document (ex : poutrelles à coques de terre cuite) sont définies dans les Avis Techniques. 110,1 Planchers à entrevous porteurs en béton ou en terre cuite 110,11 Généralités Pour ce type de plancher, les articles spécifiques qui leur sont applicables sont : I. Généralités 1.72 : Définition des entrevous I.A.103,3 : Béton des nervures coulé en œuvre pour les montages sans dalle de répartition I.A.109 : Résistance aux charges concentrées I.A.111,5 : Chaînages transversaux intermédiaires 110,12 Cas des planchers à entrevous porteurs TCI I.A.105,32 : Table de compression prise en compte I.A.105,422 : Contrainte admissible des membrures comprimées I.A.107,4 : Liaison des tables de compression aux nervures I.A 107,521 : Dérogation couture Il est rappelé que des exclusions d utilisation sont données à l article I.A.107,4. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

35 110,13 Cas des planchers à entrevous porteurs simples I.A.105,33 : Table de compression prise en compte I.A.105,423 : Contraintes admissibles des membrures comprimées 110,14 Prescriptions particulières : dispositions des chaînages transversaux Cas général Dans le cas d utilisation d entrevous en béton, il convient de prévoir des chaînages transversaux intermédiaires armés, à l espacement maximal de 2 m. Dans le cas d entrevous en terre cuite, aucun chaînage n est nécessaire. Cas des montages avec entrevous en béton et dérogation à la régles des coutures Poutrelles béton à contre-dépouille (voir article I.A.107,223) Des chaînages transversaux doivent être prévus, répartis sur la portée. Les chaînages les plus proches des appuis doivent être distants au minimum de 1 m de ceux-ci et tous les chaînages doivent être distants entre eux de 2 m au maximum. Poutrelles béton à indentations (voir article I.A.107,223) Les chaînages transversaux doivent répondre au cas général. 110,2 Planchers à entrevous de coffrage simples Ces planchers doivent obligatoirement comporter une dalle de répartition formant table de compression. Pour ce type de planchers, les articles spécifiques qui leur sont applicables sont : I. Généralités : Définition des entrevous I.A.103,1 : Épaisseur de la table de compression I.A.103,222 : Béton des nervures coulé en œuvre dans le cas des montages avec dalle de répartition formant table de compression. Dérogation couture I.A.105,421 : Contraintes admissibles des membrures comprimées 110,3 Planchers avec dalle indépendante coulée sur couche de polystyrène expansé En l état actuel des connaissances, le présent article est limité à l emploi du polystyrène expansé. L utilisation d autres matériaux peut être appréciée cas par cas dans les Avis Techniques. Les prescriptions qui suivent ne sont pas applicables à l exécution des formes, chapes ou dalles sur couche isolante n intervenant pas dans les fonctions structurelles du plancher, exécution dont il est traité dans la norme, NF P (référence DTU 52.1) «Revêtements de sol scellés», le plancher support se suffisant à lui-même contrairement à ceux comprenant une dalle de répartition indépendante au sens de l article 1,4 des généralités du présent titre. 110,31 Généralités La face supérieure du plancher supportant la couche de polystyrène ne doit pas présenter d irrégularités localisées supérieures à 4 mm. En aucun cas, on ne peut monter une cloison lourde sur dalle indépendante coulée sur une couche isolante. Par contre, les cloisons de poids linéique inférieur à 2,5 kn/ml peuvent être portées par la dalle indépendante dans les conditions suivantes : la couche de polystyrène expansé ne dépasse pas 6 cm d épaisseur et sa qualité répond aux caractéristiques minimales suivantes (Règles Th-U de janvier 2007) : ρ 20 kg/m 3 (masse volumique sèche) et l = 0,039 W/(m.K) (conductivité thermique) ; la dalle indépendante a une épaisseur d au moins 5 cm. Elle est en béton de granulats lourds dosés à 350 kg d un ciment de la classe 45 au minimum (normes NF EN et NF EN 206-1) par mètre cube de béton en place, avec une armature minimale en TS 3-3/ placée à mi-épaisseur. Sur son pourtour, la dalle doit reposer sur des cales (par exemple en bois), régulièrement répartis à l écartement de 60 à 80 cm. Cette prescription a pour objet d éviter des désordres dans la dalle sous charges concentrées sur sa périphérie (contre-cloison meuble). Les possibilités de pose de revêtements de sols scellés sont indiquées dans la norme NF P (référence DTU 52.1). 110,32 Cas des planchers à entrevous de coffrage résistants sans dalle de répartition coulée sur les entrevous La couche de polystyrène est donc posée sur les entrevous soit directement, soit après interposition d une chape mince. Ce montage n est autorisé qu en plancher sur vide sanitaire soumis aux charges d habitations et ne doit supporter aucune cloison lourde. La dalle indépendante assure la transmission des charges aux nervures, ainsi que leur répartition transversale. En raison de ce rôle structurel, elle doit donc couvrir d un seul tenant la surface du plancher entre ses rives. En ce qui concerne les règles de conception et de calcul, on applique celles relatives aux planchers à entrevous porteurs simples (voir article I.A.110,1). Dans les calculs de déformation, le poids de la dalle indépendante est pris en compte dans les mêmes conditions que celui du béton de nervure coulé en place (voir article I.A.309). Les cales disposées au pourtour de la dalle doivent être placées sur les nervures en rive de plancher perpendiculaire aux nervures. En rive de plancher parallèle aux nervures, il convient : soit de placer une poutrelle ; soit de placer une rangée d entrevous plus bas surmontés d une chape d au moins 3 cm d épaisseur afin d éviter le risque de poinçonnement des entrevous par les cales ; soit de réaliser un «corbeau», reportant la charge transmise par les cales, par découpage d un entrevous. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

36 Contre cloison 30 cm T.S Cales de bois d épaisseur égale à celle du matériau isolant écartement 60 à 80 cm Matériau isolant Des dérogations à la règle des coutures sont admises dans les conditions définies à l article I.A.107,22. Lorsqu un système d étaiement sous poutrelles est prévu, il y a lieu de veiller plus spécialement à son contreventement dans le cas des sous-toitures de façon à assurer l équilibre de la composante horizontale de la résultante des efforts dus à la pose des entrevous et au coulage de la table. L utilisation en support d étanchéité est exclue. Variante d appui File d entrevous moins haut Lisse provisoire Entrevous courant 110,43 Montages à entrevous de coffrage résistants 110,431 Poutrelles parallèles à la ligne de pente 110,431.1 Choix des montages Si la pente est supérieure à 100 %, il est recommandé de n utiliser que des montages sans dalle de répartition. L utilisation de montages à table de compression coulée en œuvre ne peut être admise que sous réserve de mise en place de dispositifs tenant compte des conditions particulières de bétonnage. On peut par exemple prévoir un système de coffrage glissant. Entrevous découpé en biais Entrevous courant Corbeau laissé par l entrevous découpé pour l appui de la contre-cloison 110,4 Planchers utilisés en sous-toiture et planchers de combles non accessibles normalement Les articles I.A.110,43 et I.A.110,44, qui ne sont applicables qu aux sous-toitures, traitent de la conception, du calcul et aussi de la mise en œuvre en raison du caractère indissociable de ces problèmes dans le cas des structures inclinées. 110,41 Terminologie On appelle «sous-toiture» une structure plane inclinée destinée à supporter une couverture (par exemple tuiles, ardoises, etc.). On appelle «plancher de comble non accessible normalement» le plancher d un comble dont l utilisation n est pas prévue, sans accès normal, mais pouvant supporter exceptionnellement un personnel d entretien. Le présent article ne s applique pas aux planchers de comble aménageable, qui devront être considérés comme des planchers courants, ni aux planchers de greniers. 110,42 Généralités Pour ces planchers, aucune exigence de solidarisation transversale n est a priori requise. Il en résulte que les planchers sans dalle de répartition peuvent être réalisés éventuellement avec des entrevous de coffrage en terre cuite ou en béton. Dans ce cas, lorsque la sous-face est plâtrée, des chaînages transversaux sont nécessaires si les entrevous sont en béton, conformément aux articles I.A.110,14 et I.A.111,5. 110,431.2 Technologie de mise en œuvre Pour des pentes inférieures ou égales à 40 %, les conditions de mise en œuvre sont celles des planchers d étages courants. Dans le cas de pose avec étais, le calage des poutrelles sur les étais doit tenir compte de la pente. Il est possible, dans ce cas, d utiliser un dispositif du type de celui schématisé ci-dessous. Cale ponctuelle Bastaing filant Étai contreventé Par mesure de sécurité, lorsque la pente est supérieure à 40 %, on tient compte, à la mise en œuvre, de l effet sur les appuis de la composante normale du poids propre, dirigée suivant l axe de la poutrelle. Le schéma statique considéré est celui représenté ci-après, avec : g : vecteur-force représentant le poids mort h : composante de g perpendiculaire à la poutrelle n : composante normale de g e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

37 -n -1/2h Si la pente est supérieure à 100 % : en plus de la prescription précédente, les montages à dalle de répartition sont à proscrire. Se reporter au commentaire à l article I.A.110, n -1/2h g II convient donc de bloquer les poutrelles en partie basse pour éviter les risques de glissement. Le blocage des poutrelles en partie basse peut être par exemple réalisé comme indiqué ci-dessous. h 110,432.2 Cas de pose avec étais a Technologie de mise en œuvre La pose des poutrelles peut s effectuer de deux façons différentes : soit en commençant par la partie basse de la toiture, soit en commençant par le faîtage. Les poutrelles sont posées en commençant par la partie basse de la toiture : le mur d appui peut recevoir indifféremment une poutrelle (la du schéma I) ou un entrevous (E du schéma II). 2a 2b E 1a I II Mur Poutrelle Feuillure Dans tous les cas, afin de pouvoir mettre en place la première file d entrevous il faut positionner les poutrelles 2a ou 2b ; on peut les buter en posant un entrevous à chacune de leur extrémité et un en leur milieu. La file d entrevous basse est alors complétée ; on procède ensuite par avancement, entraxe par entraxe en butant les poutrelles de la même façon. Les poutrelles sont posées en commençant par le faîtage : c est pour des raisons pratiques que l on est amené à recourir à ce mode de pose afin d obtenir un faîtage facile à mettre en œuvre, celui-ci étant réalisé avec deux poutrelles jointives (schéma III). La plasticité du béton doit être adaptée à la pente de la couverture. Il convient, en particulier, d éviter les bétons trop plastiques. 110,431.3 Calculs Les conditions de calculs sont celles relatives aux planchers d étages courants. 110,432 Poutrelles perpendiculaires à la ligne de pente 110,432.1 Choix des montages Si la pente est au plus égale à 40 % : aucune limitation de montage. Si la pente est supérieure à 40 % mais n excède pas 100 % : les montages à entrevous transversaux en terre cuite sont interdits, sauf indications contraires dans les Avis Techniques. Cette prescription a pour but d éviter le remplissage des alvéoles des entrevous par le béton de clavetage. Toutefois, elle ne s applique pas aux bardeaux. III On règle l entraxe des poutrelles par la mise en place d un entrevous à chacune de leurs extrémités. La position de la poutrelle la plus basse nécessite souvent de tronquer les entrevous de rive. Afin d éviter de solliciter les poutrelles en flexion déviée sous le poids des entrevous, la pose de ceux-ci est effectuée en commençant par les poutrelles inférieures, ces dernières ayant été préalablement bloquées. Si la pente est inférieure ou égale à 40 %, les conditions de mise en œuvre sont celles décrites en I.A.110,431. Si la pente est supérieure à 40 %, le système d étaiement des poutrelles doit permettre un blocage latéral. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

38 Avant mise en place des entrevous, chaque poutrelle doit être bloquée latéralement par un dispositif évitant son glissement. Poutrelle Cale Blocage latéral Bastaing filant Étai contreventé Le blocage des poutrelles à l appui doit permettre d éviter les risques de déversement latéral. Le blocage latéral des poutrelles aux appuis peut être réalisé comme indiqué ci-après. Lorsque la pente est supérieure à 40 %, le calcul doit tenir compte dans tous les cas de la flexion déviée des poutrelles sous leur poids propre. En outre, lorsque la pose des entrevous est commencée par le faîtage, le poids des entrevous doit être pris en compte dans la flexion déviée. 110,432.3 Cas de pose sans étais Certaines sous-toitures ne peuvent pas être étayées (cas des toitures implantées à un niveau élevé, par exemple). Les poutrelles sont calculées dans tous les cas en flexion déviée, au minimum sous leur poids propre et, éventuellement, sous le poids des entrevous conformément aux prescriptions de l article I.A.110, Celles-ci doivent par ailleurs être respectées pour ce qui concerne la technologie de pose des poutrelles et entrevous. 110,44 Montages à entrevous de coffrage simples Ces montages ne peuvent être utilisés qu avec des tables de compression complètes coulées en œuvre, sauf indications différentes prévues cas par cas dans les Avis Techniques du Groupe spécialisé n 3. Poutrelle Mur ou coffrage de rive Il en résulte qu en cas de toiture à forte pente ces montages sont exclus. Cale 110,441 Poutrelles parallèles à ligne de pente Les conditions de calcul et de mise en œuvre sont les mêmes que celles décrites à l article I.A. 110, ,442 Poutrelles perpendiculaires à la ligne de pente L emploi de planchers dont la pente est supérieure à 100 % est interdit sauf stipulation contraire figurant dans les Avis Techniques du Groupe spécialisé n 3. II convient, d autre part, de prévoir un système d étaiement sous poutrelles permettant d équilibrer la composante horizontale des efforts mis en jeu. Dans les cas courants, on peut prévoir les dispositions définies ci-dessous. Il convient naturellement de s assurer que les appuis peuvent équilibrer la poussée qui leur est transmise par le système d étaiement. Poutrelle Appui Poutrelle Bastaing 110,442.1 Cas de pose avec étais II convient de prévoir une poutrelle en rive basse et de procéder à la pose des entrevous en commençant par le bas de la toiture et en progressant jusqu au faîtage (voir article I.A. 110,432-2a), sauf si les poutrelles sont calculées en flexion déviée sous leur poids propre et, éventuellement, celui des entrevous (lorsqu il n est pas négligeable). Pour les pentes inférieures ou égales à 40 %, les conditions de calculs et de mise en œuvre sont les mêmes que celles décrites à l article I.A.110,431. Si la pente est comprise entre 40 et 100 %, le calcul doit tenir compte de la flexion déviée des poutrelles sous leur poids propre. Les prescriptions de l article I.A.110,432-2a relatives au blocage latéral des poutrelles à leurs appuis et sur le système d étaiement, ainsi qu à la butée latérale de ce dernier doivent être respectées. Étai contreventé Blocage latéral Étai contreventé 110,442.2 Cas de pose sans étais Les prescriptions de l article I.A.110,442.1 précédent sont applicables pour ce qui concerne la technologie de mise en œuvre. Il convient par contre, dans tous les cas, de calculer les poutrelles en flexion déviée sous l action du poids mort du montage. b Calculs Pour les pentes inférieures ou égales à 40 %, les conditions de calculs sont celles relatives aux planchers d étages courants, sauf lorsque la pose des entrevous est effectuée en commençant par le faîtage, les poutrelles devant alors être calculées en flexion déviée sous leur poids propre et celui des entrevous. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

39 110,45 Prescriptions complémentaires dans le cas d utilisation d isolant dans les sous-toitures En raison des possibilités d importantes variations dimensionnelles d origine thermique des structures comportant des isolations incorporées ou placées en sous-face, en l état actuel des connaissances, il convient de rapporter une isolation thermique complémentaire au-dessus de la sous-toiture. En ce qui concerne l isolant rapporté, voir l article I.A.110,5. 110,46 Éléments rapportés : toiture Les conditions de mise en œuvre et d utilisation des diverses toitures sont données dans la série des normes- DTU 40 «Couvertures». 111,2 Trémies et chevêtres Les charges apportées par les chevêtres sont reprises par les poutrelles situées de part et d autre des trémies. Les chevêtres doivent comporter une armature supérieure prolongée de part et d autre de la trémie, jusqu à la poutrelle suivante. Les poutrelles coupées par les trémies doivent prendre appui sur les chevêtres coulés en œuvre dans les conditions prévues à l article I.A.108,2 pour les poutrelles ne pénétrant pas dans les appuis (cas des appuis sur les poutres sans soffite). Des systèmes spécifiques de chevêtres et poutrelles d enchevêtrure préfabriqués peuvent être présents à l Avis Technique. Cadre d effort tranchant du chevêtre Cadres ou suspentes rapprochées Pliage au-delà axe de la première poutrelle 110,5 Planchers utilisés en support d étanchéité Sa conception doit satisfaire aux prescriptions de la norme NF P (référence DTU 20.12) «Conception du gros œuvre en maçonnerie des toitures destinées à recevoir un revêtement d étanchéité». En particulier, compte tenu de la solidarisation du plancher à la structure porteuse du bâtiment, il est nécessaire de limiter l amplitude des mouvements d origine thermique en prévoyant une isolation thermique suffisante sur le plancher. L article b de la norme NF P (référence DTU 20.12) exige que l isolation thermique rapportée au-dessus de l élément porteur présente une résistance thermique garantie au moins égale à 1 C.m 2 /W. 111 Dispositions diverses 111,1 Liaisons entre les divers éléments des constructions : chaînages au niveau des planchers Dans les cas des bâtiments à murs porteurs, on se réfère aux normes correspondantes : XP P (référence DTU 20.1) pour la maçonnerie et NF P (référence DTU 23.1) pour les murs en béton banché. Dans ces types de bâtiments, on doit prévoir au niveau de chaque plancher, des chaînages : dont la section de béton n est pas excessive afin de limiter les effets de son retrait. Dans ce but, on évite les chaînages avec retombées ; dont la section minimale d acier est différente selon la situation du chaînage dans la construction (chaînage intérieur, chaînage périphérique, chaînage en rive des terrasses, etc.). Dans le cas des bâtiments à ossature, les liaisons entre les éléments de la construction sont normalement assurées par les poutres et les poteaux. Des nœuds de liaison efficaces doivent être organisés entre les divers chaînages, poutres, poteaux. α Poutrelle α 45 coupée appuyée Poutrelles d enchevêtrure 111,3 Aciers de renfort Les armatures de renfort des poutrelles doivent être visibles à leurs extrémités en l absence d autocontrôle surveillé. Il est conseillé de disposer les armatures de renfort et les armatures transversales symétriquement par rapport au milieu de la portée, de façon à éviter un repérage trop complexe et les risques d erreurs à la pose. 111,4 Poutres au vent Les planchers à dalle de répartition formant table de compression sont utilisables à cet effet dans les conditions usuelles. Les planchers à entrevous porteurs à table incorporée peuvent également jouer ce rôle. Il convient de l apprécier avec prudence en fonction de l expérience acquise, de la grandeur des efforts et du type d entrevous. 111,5 Chaînages transversaux intermédiaires Lorsque, pour un montage, il est nécessaire de prévoir des chaînages transversaux intermédiaires armés, l épaisseur de béton coulé en œuvre doit être au moins égale à : 3 cm au-dessus des poutrelles ; 4 cm au-dessus des entrevous de coffrage des chaînages. Les armatures de ces chaînages doivent être capables d équilibrer le même effort que l armature minimale d une dalle de répartition de 4 cm d épaisseur sur une largeur égale à l entraxe des chaînages. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

40 e > 3 cm est nécessaire pour assurer l enrobage des armatures du chaînage. 111,6 Fixations 111,61 Fixations incorporées Les poutrelles peuvent : comporter des trous dans leurs âmes, de diamètre au plus égal à 2 cm ; être munies de douilles noyées dans la partie centrale du talon ; recevoir, en dehors de leur section propre, des semelles en bois, convenablement accrochées au béton (clous galvanisés croisés, etc.) ou tout autre dispositif similaire n affaiblissant pas la poutrelle. 111,62 Fixations rapportées Elles peuvent être constituées par des suspentes prenant appui sur les poutrelles ou scellées dans le talon lorsqu il est coulé en place, des étriers accrochés au talon des poutrelles préfabriquées, etc. Les percements ou scellements de chevilles dans le talon ne sont possibles que dans les conditions suivantes : emploi de chevilles plastiques, bois ou autres, de diamètre au plus égal à 8 mm ; la position des armatures ménage dans l axe du percement un volume de béton de largeur minimale égale à 3 cm et de hauteur h + 1 cm (h étant la longueur de la cheville). 112 Dispositions parasismiques Ce paragraphe s applique pour les ouvrages soumis à une exigence réglementaire. Les règles de construction applicables au cas des maisons individuelles et bâtiments assimilés sont spécifiées dans l arrêté du 22 octobre 2010 modifié en fonction de leur classification et de leur situation en zone de sismicité. Les règles de classification et de construction parasismique pour les bâtiments de la classe dite à risque normal sont définies par l arrêté du 22 octobre 2010 modifié. Lors d un séisme, les planchers ont pour rôle, outre leur fonction d éléments porteurs vis-à-vis des charges verticales : d une part, de former diaphragme dans leur plan afin de transmettre les efforts sismiques horizontaux aux éléments verticaux de contreventement (article I.A.112,1) ; d autre part, de maintenir la liaison entre les divers éléments de la structure (fonctionnement en buton et tirant principalement assuré par les poutrelles) afin d assurer le monolithisme de la construction (article I.A.112,2). Le respect des prescriptions qui suivent confère aux planchers en situation sismique un comportement équivalent à celui d un plancher traditionnel respectant les règles en vigueur. La clause (1) P de la NF EN /NA permet l utilisation d armatures de classe B500A. 112,1 Fonction diaphragme 3 cm Il résulte des prescriptions précédentes que ce type de fixation n est pas possible dans un grand nombre de poutrelles en raison de l implantation de leurs armatures. L attention est attirée sur le soin à apporter à la réalisation des percements. Notamment, l utilisation de limitateurs de course est obligatoire. Les percements ou scellements pouvant faire éclater le béton sont interdits, en particulier ceux effectués à l aide d un pistolet scellement. h+1 cm La fonction diaphragme est susceptible d engendrer des contraintes de cisaillement et des contraintes normales, appartenant au plan du diaphragme, dans les sections verticales du plancher-diaphragme. Les articles qui suivent ne traitent pas des sollicitations d ensemble (fonctionnement en buton-tirant) qui sont supposées reprises par des éléments d ouvrage prévus à cet effet (poutres, chaînages, tirants). La fonction diaphragme est assurée par la présence d une table de compression coulée en œuvre sur toute la surface du plancher. L épaisseur minimale de la table de compression définie à l article I.A.103,1 est réputée suffisante pour le cas des maisons individuelles et bâtiments assimilés. La dalle rapportée doit être armée par un treillis soudé continu, totalement ancré sur les appuis de rive. La section des armatures doit être au minimum égale à celle prescrite dans les règles de construction applicables au cas des maisons individuelles et bâtiments assimilés qui sont spécifiées dans l arrêté du 22 octobre 2010 modifié. Les armatures doivent être ancrées pour reprendre les efforts déterminés par le calcul (sous sollicitations sismiques) suivant les prescriptions de la NF EN et de son annexe nationale NF EN /NA. Pour la détermination de l épaisseur de la dalle rapportée, h 0, et de l aire de la section transversale des armatures, As (pour une largeur de plancher de 1 m), il convient de vérifier les règles suivantes : V sd V rd1 + V rd3 et V sd V rd2 e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

41 avec V rd1 = 0,23 f ctk,0,05 h ef V rd3 = 0,72 As f yk V rd2 = 0,20 f ck h ef où V sd est l effort de cisaillement horizontal développé pour 1 m de longueur sous l effet de l action sismique, en kn/m ; f ck est la résistance caractéristique en compression du béton coulé en place, mesurée sur cylindre à 28 jours, en MPa (en l absence d information spécifique, f ck = 25 MPa) ; f ctk,0,05 est la résistance caractéristique à la traction directe du béton coulé en place, en MPa ; f yk est la limite caractéristique d élasticité de l armature, en MPa ; h ef = h pour les entrevous en béton et les entrevous en terre cuite ; pour les autres (entrevous non résistants) h ef = h 0, en mm. Cas d existence de trémies L existence d une ou de plusieurs trémies peut modifier le cheminement des efforts dans le diaphragme. Une grande trémie (ou le groupement de plusieurs petites) peut neutraliser une partie du diaphragme ; dans ce cas, il faut justifier le cheminement des efforts dans les parties pleines en assurant un fonctionnement en treillis ou en voûtes. 112,2 Fonction liaison et monolithisme a) Principe Dans la direction des poutrelles, le plancher doit présenter en tout point une capacité de résistance ultime à la traction de 75 kn/m de largeur au minimum, en situation accidentelle, assurée par des armatures existantes ou ajoutées, continues ou en recouvrement, disposées dans les poutrelles ou dans la table de compression. Les armatures doivent être ancrées pour reprendre les efforts déterminés par le calcul (sous sollicitations sismiques) suivant les prescriptions de la NF EN et de son annexe nationale NF EN /NA. Les recouvrements avec des armatures de précontrainte sont majorés de 30 cm pour tenir compte de l ancrage actif. b) Dispositions particulières aux appuis de rive Les armatures des poutrelles doivent être ancrées dans les chaînages pour reprendre les efforts de liaison déterminés par calcul. Lorsque l ancrage est insuffisant, on peut disposer à l extrémité de chaque poutrelle une épingle à plat, dont la boucle est approchée le plus possible du parement extérieur du chaînage, située à la mi-hauteur du chaînage, dont les branches sont longues d au moins 50 cm, constituée d acier HA de classe B500 et de diamètre : ø 6 en zones 2,3 de sismicité ; ø 8 en zone 4 de sismicité ; ø 10 en zone 5 de sismicité. Épingle à plat APPUI 50 cm c) Monolithisme des nervures Le monolithisme des nervures doit être vérifié pour reprendre les efforts déterminés par le calcul suivant les prescriptions de la NF EN et son annexe nationale NF EN /NA et de la NF EN et son annexe nationale NF EN /NA. 113 Comportement en cas d incendie Les planchers devront présenter la résistance au feu (résistance mécanique et/ou valeur coupe-feu) requise par la réglementation en vigueur en matière d incendie et être utilisés en conformité avec celle-ci. Les montages non traités dans les règles FB ou dans la NF EN relèvent de justifications au cas par cas : leur comportement au feu devra faire l objet d une appréciation d un laboratoire agréé. Les caractéristiques au feu et les conditions d emploi des entrevous devront satisfaire aux exigences des textes réglementaires visés par l application prévue du plancher. 114 Isolation acoustique Bruits aériens Les performances acoustiques dépendent du système de plancher fini considéré. Sans plafond rapporté et avec ou sans enduit en sousface, les planchers à entrevous alvéolés procurent une isolation acoustique légèrement inférieure (à titre indicatif, jusqu à 4 db pour des montages fortement hétérogènes vis-à-vis de la distribution des masses avec enduit de plafond et sol mince sur simple ragréage) à celles des dalles pleines de même masse. Les planchers munis de plafonds suspendus peuvent se comporter plus ou moins en double paroi, selon la raideur des suspentes. Seuls des essais permettraient d apprécier l isolation acoustique de l ensemble. Bruits d impact Les performances acoustiques vis-à-vis des bruits d impact ne sont pas essentiellement liées à la nature du plancher. Cette isolation peut être notablement améliorée par le revêtement de sol en fonction de son indice ΔL w, par la présence d une dalle flottante ou d un sol flottant, ou par la présence d un plafond rapporté avec une suspension dont l élasticité confère à l ensemble plancher-plafond un fonctionnement partiel en double paroi. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

42 Seuls des essais permettraient d apprécier l isolation acoustique de l ensemble. 115 Isolation thermique Les planchers à entrevous autres que polystyrène (béton, terre cuite, etc.), mis en œuvre sans isolation complémentaire, ne peuvent participer que dans une faible mesure à l isolation thermique. Selon les montages, la résistance thermique reste comprise entre les limites suivantes : 0,08 < R < 0,50 m 2 C/W Les planchers à entrevous polystyrène présentent, de par leur conception, une isolation thermique renforcée pouvant permettre de satisfaire aux exigences de la réglementation thermique en vigueur. Les résistances thermiques utiles à prendre en compte sont déterminées par le calcul en référence aux règles Th-U. Les performances thermiques des montages réalisés avec des entrevous certifiés sont définies dans les certificats desdits entrevous. Annexe I : Modalités d application des règles du béton armé 1 Aciers Dans le cas où les caractères mécaniques des aciers utilisés sont obtenus par un traitement propre à un procédé, ils peuvent être admis dans le cadre d un Avis Technique sous condition d un autocontrôle surveillé donnant les mêmes garanties que l agrément des aciers par la Commission interministérielle d agrément et contrôle des aciers pour béton armé. 2 Béton Pour le béton coulé en œuvre, dans tous les cas, et pour le béton des poutrelles préfabriquées en béton armé, les caractéristiques mécaniques à prendre en compte sont les suivantes : résistance caractéristique à la compression à 28 jours : f ck = 25 MPa ; résistance caractéristique à la traction à 28 jours : f ctk,0,05 = 1,8 MPa. En cas de certification CSTBat ou NF des poutrelles, des caractéristiques supérieures du béton de préfabrication peuvent être déduites des résultats des contrôles et prises en compte dans les calculs. 3 Fissuration Sauf prescriptions particulières dans les DPM, dans les conditions d utilisation visées à l article 4 des généralités du présent CPT et pour les classes d exposition dont l ouverture des fissures n a pas d incidence sur la durabilité de la structure, il n y a pas lieu d effectuer une vérification relative à l ouverture des fissures. En dehors du domaine d application du présent document, pour des éléments exposés aux condensations ou à des atmosphères agressives, sur prescription particulière du DPM, les articles 7.2 et 7.3 de la NF EN sont applicables. En l absence d autres dispositions semblables à celles relatives à l augmentation de l enrobage des armatures dans la zone comprimée ou au confinement au moyen d armatures transversales, il peut être pertinent de limiter les contraintes de compression à une valeur 0,6.f ck dans les parties exposées à des environnements correspondant aux classes d exposition XD, XF et XS (voir Tableau 4.1 de la NF EN ). 4 Armatures minimales des dalles de répartition coulées sur entrevous de coffrage Armatures perpendiculaires aux nervures espacement maximal : 20 cm section minimale par m.l : la plus grande valeur de : 0,1 h 0 cm 2 /m.l 200/f yk (f yk : limite d élasticité de l acier utilisé, exprimé en MPa) si l espacement des nervures est au plus égal à 50 cm 240/f yk si l espacement des nervures est compris entre 50 et 75 cm On désigne par h 0 l épaisseur en cm de la dalle de répartition, limitée à 6 cm pour le calcul de 0.1 h 0 cm 2 /m.l. Dans le cas le plus fréquent d un entraxe égal à 60 cm et d une dalle de répartition d épaisseur 4 ou 5 cm, l acier utilisé pour l armature étant du treillis soudé de diamètre au plus égal à 6 mm et de limite d élasticité 500 MPa, les exigences ci-dessus conduisent à disposer comme armatures un treillis soudé dont la section d armatures dans le sens perpendiculaire aux nervures est au moins égale à 0,48 cm 2 /m.l pour une dalle de 4 cm et 0,50 cm 2 /m.l pour une dalle de 5 cm. On admet que le TS 3,5-3,5/ , présentant une section de 0,48 cm 2 /m.l est satisfaisant pour les épaisseurs h 0 = 4 et 5 cm. Armatures parallèles aux nervures espacement maximal : 33 cm section minimale au ml. : la moitié des valeurs ci-dessus 5 Coutures des reprises de bétonnage Le dimensionnement des coutures des reprises de bétonnage doit être effectué conformément aux prescriptions du chapitre de la NF EN et son annexe nationale NF EN /NA. Annexe II : Déformations admissibles des planchers en béton On traite uniquement dans ce qui suit des flèches (écarts avec la ligne droite joignant les appuis) et des fléchissements sous charges, ceux-ci pouvant être totaux ou différentiels, instantanés ou différés. Ce sont les fléchissements différés qui donnent son aspect particulier au problème des déformations admissibles des planchers en béton. Les indications données s appliquent aussi aux planchers mixtes acier-béton de poids et d utilisation comparables portant entre éléments de structure verticaux sans l intermédiaire d une poutraison secondaire. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

43 1 Généralités Les déformations des planchers ont des conséquences à divers points de vue : 1,1 Sur la stabilité propre du plancher II y a un lien direct entre fréquence propre de vibration et flexibilité et il y a lieu de se préoccuper des phénomènes de résonance pour les salles de danse, de spectacles, etc., ou encore en fonction du matériel en service, et de faire en sorte que la fréquence propre de vibration du plancher soit suffisamment plus élevée que les fréquences d excitation possibles. La flèche d un plancher-terrasse plat accroît la charge d eau. Il y a lieu d en tenir compte dans les calculs dès lors que cette flèche n est pas faible par rapport à la hauteur d eau à prendre en compte. On remarquera que c est la valeur absolue de la flèche qui intervient et non sa valeur relative. On rappelle à ce sujet qu il y a lieu de prendre en considération l eau correspondant au niveau des trop-pleins ou crêtes de passage à une autre évacuation. 1,2 Sur la stabilité et le comportement des autres éléments porteurs de la même construction Les déformations influent sur la résistance des jonctions murs-planchers ; elles peuvent créer des contraintes locales excessives, ainsi que des fissures extérieures dans le mur dans le cas où la charge supérieure n est pas suffisante pour s opposer à la rotation d appui du plancher. Ces effets dépendent de l ensemble des dispositions de la construction. Mais il est utile que les rotations totales du plancher restent en dessous d une certaine limite, de façon que cette dernière puisse servir de base générale au dimensionnement des éléments porteurs. Cette limite correspond à un fléchissement de l ordre de 1/200 de la portée. 1,3 Sur l exploitation des locaux Chaque fois que le plancher doit supporter un appareillage sensible à la non-planéité du plancher ou aux vibrations, il est le plus souvent nécessaire de prendre des dispositions spéciales de réglage et d amortissement. La sensibilité des occupants aux déformations que leur déplacement engendre et aux vibrations qui en résultent est liée aux déformations sous charge concentrée. On admet 1 mm sous 100 dan. Ceci est normalement vérifié pour les planchers en béton. 1,4 Sur l aspect L œil est sensible à des discontinuités de courbure, à la non-rectitude d arêtes en relief. Des repères optiques existants mettent aussi en évidence les déformations des planchers (effets dits de queues de billard). L appréciation est, dans de larges limites, subjective : elle dépend notamment des conditions d éclairage. S il y a lieu, des exigences plus sévères que celles résultant des conditions d exécution et des limitations de fléchissement usuelles peuvent être fixées dans les DPM. Une contreflèche de construction, lorsqu elle est réalisable, permet de résoudre les problèmes de flèche qui font également intervenir les tolérances d exécution (mais non les problèmes de fléchissement). 1,5 Sur la qualité et le comportement des éléments et ouvrages non porteurs adjacents ou supportés Ces conséquences sont fréquemment déterminantes. Aussi leur consacre-t-on un paragraphe particulier (voir article 2 ci-après). Elles mettent en cause les fléchissements intervenant après la réalisation de ces ouvrages, fléchissements dits actifs. L usage s est aussi établi de raisonner en fléchissement actif pour tous les planchers courants, même si les ouvrages adjacents sont peu sensibles aux déformations des planchers. 1,6 Sur les conditions d exécution des finitions Pour le bon ordre des travaux ou le coût des finitions, il est généralement nécessaire que les ouvrages bruts ne présentent pas de flèches ou contreflèches trop importantes. Les prescriptions d exécution fixent les limites à respecter. 2 Comportement des cloisons, sols et plafonds dans la construction 2,1 Cloisons Non seulement les effets des déformations des planchers sur les cloisons sont divers, mais ils se combinent avec ceux des déformations de la structure. On distingue : 2,11 Mise en charge excessive des cloisons Les planchers y contribuent. En effet, une cloison monolithe sans ouverture et bloquée entre les planchers constitue un appui parasite pour le plancher supérieur en cas de fonctionnement par voûte de décharge ou parce que les cloisons sont superposées. Mais les effets de retrait ou raccourcissement sous charge de l ossature et de dilatation des cloisons sont prépondérants (voir prescriptions concernant le montage des cloisons en briques creuses données à l article 3,3 de la norme P [référence DTU 20.1] «Parois et murs en maçonnerie de petits éléments Règles de calcul et dispositions constructives minimales»). Il faut en effet des charges importantes pour conduire au flambement de la plupart des cloisons. C est seulement pour de grandes portées et des cloisons minces qu une limitation du fléchissement du plancher en partie courante doit être envisagée (la charge transmise augmente avec la portée à déformation relative égale. Pour ces grandes portées, l effet de voûte de décharge est d ailleurs mal connu). Une analyse exacte porterait sur la comparaison entre les charges appliquées en fonction des déformations et la résistance correspondante, de façon à vérifier qu il n y a pas instabilité. 2,12 Déformations angulaires des cloisons Les déformations des planchers conduisent à des déformations angulaires importantes des cloisons lorsque celles-ci présentent des ouvertures ou, de façon plus générale, lorsqu il ne peut se former de voûtes de décharge. Ces déformations angulaires peuvent résulter en outre de tassements de fondations, ou de dilatation d ossatures extérieures. Ce dernier phénomène est particulièrement gênant parce qu il s agit de déformations répétées. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

44 2,13 Mise en traction des cloisons du fait du fléchissement du plancher intérieur Elle se produit essentiellement lorsque les cloisons ne sont pas superposées. La cloison, surtout si elle n a pas d ouverture, est peu déformable et ne peut suivre le plancher. Cette mise en traction conduit à des fissures de grande ouverture, nécessitant des réparations, lorsque la cloison est adhérente au plancher, car l on passe d un état d équilibre composite (ensemble cloison-plancher lié) à un fonctionnement isolé du plancher. Le critère est le fléchissement pris par le plancher après mise en œuvre des cloisons (flèche active). L ordre de grandeur maximal acceptable de ce fléchissement est estimé à 3 ou 4 mm pour les cloisons en maçonner ou en plâtre, toujours dans le cas d adhérence, mais il est prudent d éviter toute mise en traction. Aussi est-il fréquemment nécessaire de prendre dans ce cas des dispositions constructives particulières : éléments raidisseurs, liaisons entre les deux planchers entre lesquels est placée la cloison (suspentes), désolidarisation des cloisons nécessitant d organiser leur propre autoportance. 2,2 Revêtements de sol Des revêtements de sol à module d élasticité élevé solidaires des planchers peuvent se soulever s il se produit une redistribution excessive des contraintes de compression entre le béton de table de compression du plancher et ces revêtements par suite du fluage du béton. Le comportement dépend aussi du retrait du béton, des gradients thermiques, de l adhérence du revêtement de sol à son support, de la nature des joints et des dilatations éventuelles du revêtement de sol. En pratique, dans le cadre des limitations de fléchissement usuelles, la solution est à rechercher dans les conditions de mise en œuvre de ces revêtements. 2,3 Plafonds Les fléchissements du plancher peuvent conduire à la fissuration des plafonds. En pratique, le retrait des entrevous, sur lesquels sont généralement appliqués ces enduits, est prépondérant. On rappelle que l on prend des dispositions pour se prémunir contre les coupures des planchers par retrait d ensemble (chaînages transversaux, etc.). 3 Fléchissements admissibles des planchers courants et mesures préventives complémentaires Les limites de fléchissement sont indiquées à l article I.A.106,2. Toutefois, dans le cas où les cloisons ne sont pas superposées et laissent le plancher inférieur libre de se déformer, ces règles peuvent devenir insuffisantes. On doit, dans ce cas, examiner spécialement les risques, en tenant compte de la répartition transversale des charges par le plancher, et prendre les dispositions constructives utiles telles qu évoquées en 2.13 ci-avant. On rappelle que les fléchissements réels peuvent différer des fléchissements calculés bien plus que ne le justifie l approximation des méthodes de calcul et la dispersion normale du phénomène : l état de fissuration du béton tendu peut être différent de celui envisagé. S il arrive que l on n atteigne pas la fissuration par suite d une résistance supérieure à la résistance escomptée, ou par suite de charges d exploitation inférieures aux valeurs normalisées, il peut arriver en sens inverse que des sollicitations en période de construction (ou au transport d éléments préfabriqués) créent la fissuration. Les déformations sous charge s en trouvent accrues ; les conditions de liaison et d encastrement du plancher dans les murs porteurs ont une influence considérable et, pour de faibles sollicitations, on peut bénéficier de continuités supérieures à celles escomptées. On ne doit toutefois en tenir compte qu avec prudence. Annexe III : Essai de pénétration L essai de pénétration a pour objet de vérifier le bon comportement du plancher aux charges de pénétration après exécution des revêtements de sols. La présente annexe a pour objet de définir un essai conventionnel consistant dans l application, en des points du plancher où l on croit que la résistance à la pénétration est moindre, d une charge augmentant chaque fois de 1 kn et allant pour l habitation de 0 à 5 kn par cycles de chargement et déchargement. L essai de pénétration pour les planchers sans dalle de répartition, à entrevous porteurs, visé à l article I.A.109,21 du présent CPT correspond à un critère d acceptation d un élément de plancher fini. Le processus d essai décrit ci-après n est intégralement applicable qu aux planchers à entrevous porteurs TCI utilisés dans les planchers courants définis à l article I.A et c est dans cette optique que la présente annexe a été rédigée. Pour les autres emplois, ce processus d essai doit être adapté en fonction du type des entrevous, de la charge requise ainsi que de son impact et de la finition de surface du plancher (ravoirage + revêtements de sol). Pour les entrevous porteurs simples, la neutralisation d une bande de 5 cm de largeur dans la «détection du profil de moindre résistance» (voir article 2,1 ci-après) est limitée aux rives de l entrevous coffrant le béton de clavetage. Lorsque la résistance requise est supérieure à 5 kn, il est tenu compte plus spécialement, dans le choix des entrevous utilisés pour la réalisation des modules d essai, du fait que l essai de pénétration doit constituer une justification non seulement de la résistance des entrevous au poinçonnement sous charge ponctuelle mais également de leur portance entre nervures (voir article I.A.109,21). Vis-à-vis de cette portance, les entrevous de plus faible hauteur sont normalement les plus défavorables, sauf dispositions particulières. Les essais permettent éventuellement de déterminer la hauteur minimale que doivent présenter les entrevous pour une charge d exploitation donnée. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

45 1 Généralités Compte tenu des remarques ci-dessus, il est nécessaire d être assuré du bon comportement du plancher vis-à-vis de la pénétration à la mise en service de la construction. Le Groupe spécialisé n 3 a pu, à partir d une série d essais, mettre au point un processus permettant de se libérer de cette contrainte. Le processus peut être schématisé de la façon suivante dans le cas d une usine ayant un certain nombre de produits utilisés pour des planchers à entrevous porteurs TCI : détection du profil de moindre résistance à partir d un essai conventionnel sur la gamme complète d entrevous TCI ; réalisation d un module d essai à partir du profil précité et vérification du bon comportement de l élément. Ces essais sont à effectuer lors de la demande d Avis Technique du procédé et à chaque changement du matériau constitutif ou de la géométrie de l entrevous. Par contre, ils ne sont pas à renouveler régulièrement dans le cadre général du contrôle de qualité des entrevous, une dérive éventuelle des caractères du matériau constitutif étant décelable par les autres essais effectués conformément aux prescriptions du référentiel de certification des entrevous. Ce qui précède n est valable que dans le cas où le même matériau est utilisé pour l ensemble des profils d entrevous. 2 Méthodologie 2,1 Détection du profil de moindre résistance Le centre de production réalise une série d essais sur tous les entrevous TCI fabriqués. Ces entrevous sont revêtus d une couche de mortier de 0,5 cm d épaisseur et reposent sur un matelas de laine minérale de densité 50 kg/m 3 et d épaisseur voisine de 3 cm. Entrevous longitudinaux (en béton ou en terre cuite) 3 3 0,5 0, Zone d application des charges Mortier Entrevous Laine minérale d 50 kg/m 3 ainsi essayés, la position de rupture étant différente dans chaque cas. On distingue trois familles de revêtements de sols : les revêtements de sols minces collés : les revêtements de sols scellés, éventuellement sur ravoirage, qui présentent par eux-mêmes une sécurité suffisante vis-à-vis du problème de la pénétration ; les revêtements de sols de toute nature, appliqués sur une dalle indépendante, pour lesquels l expérience montre que le bon comportement aux charges de pénétration est généralement assuré. Il est admis que l essai ci-dessus défini est réalisé dans le cas le plus défavorable, après mise en place et durcissement entre le revêtement plastique de 15/10 mm et la face supérieure de l entrevous d une couche de mortier fin de ciment de 0,5 cm d épaisseur, cette disposition étant la plus conforme aux conditions pratiques réelles d emploi des entrevous. Deux cas peuvent se présenter : la totalité des produits essayés dans tous les profils de la gamme a une résistance supérieure ou égale à 5 kn. La gamme complète des produits est réputée utilisable pour la réalisation de planchers à entrevous TCI, sous réserve d un résultat favorable lors de l expérimentation effectuée sur un module d essai ; un ou plusieurs produits essayés ont une résistance inférieure à 5 kn. Ceux dont la résistance est supérieure à 5 kn sont acceptés. Pour les autres, une contreépreuve est effectuée sur un module d essai réalisé à partir de l entrevous de moindre résistance. 2,2 Module d essai Il est conforme au dessin ci-dessous. La charge d essai, identique à la précédente, est appliquée sur les entrevous centraux avec interposition d un morceau de revêtement plastique de 15/10 mm posé sur une couche de mortier de 0,5 cm d épaisseur. Le point d application est choisi dans l une des dispositions estimées les plus défavorables, entre deux cloisons les plus éloignées par exemple, et situé hors de la zone de renforcement des clavetages ou du jointoiement. Entrevous central Jointoiement On neutralise une bande de 5 cm de largeur sur le pourtour des entrevous. La charge d essai est appliquée sur la zone ainsi délimitée, au moyen d un cylindre métallique de 2,5 cm de diamètre (au bord inférieur arrondi avec r = 1 mm), avec interposition d un morceau de revêtement plastique de 15/10 mm. Le point d application est choisi dans l une des positions estimées les plus défavorables, entre deux cloisons les plus éloignées par exemple. La charge est portée progressivement à 5 kn. Pour chaque entrevous, l essai comporte quatre mises en charge en des points différents, la dernière étant poussée jusqu à rupture. Quatre entrevous d un même type sont 0,5 cm Clavetage Poutrelle Mortier Jointoiement Entrevous Poutrelle e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

46 La charge est portée progressivement à 5 kn. La vérification comporte quatre mises en charges pour chacun des deux entrevous centraux, en des points différents, la dernière étant poussée jusqu à rupture. Cet essai a pour but de mettre le plancher dans des conditions voisines de celles de son utilisation normale. L essai conventionnel permettant la détection du profil de moindre résistance place en effet l entrevous dans des conditions défavorables vis-à-vis de la pénétration. Deux cas peuvent se présenter : la résistance est, pour tous les chargements, supérieure à 5 kn. La gamme complète des produits est réputée utilisable pour la réalisation des planchers à entrevous TCI ; un ou plusieurs résultats ont une valeur inférieure à 5 kn. Le produit ne peut être retenu dans la gamme des entrevous TCI. On recommence l essai sur le module avec l entrevous pour lequel l essai conventionnel a conduit à la résistance immédiatement supérieure. Conventionnellement, la charge nominale est prise égale à la charge d exploitation sur l élément central plus une charge de 250 dan correspondant à une cloison répartie. Cette charge est appliquée sur la nervure centrale en deux points situés au 1/4 et 3/4 de la portée par l intermédiaire d une platine carrée de 20 cm de côté. Elle est appliquée par moitié à chacun des deux points d application précédents et a pour valeur : P = q.l. χ + G avec : q : charges d exploitation (dan/m 2 ) χ : entraxe (m) L : portée libre entre appuis simples (m) G : poids total (dan) Le chargement se fait par paliers : le total de la charge nominale sera appliqué par fractions au plus égale à 1/4 et, dans chaque intervalle, il y aura lieu d attendre la stabilisation avant de procéder au chargement suivant ou au déchargement. Dans le cas où un produit a été rebuté, une modification de sa géométrie reste possible. On peut réaliser ensuite un nouveau module en suivant le processus d essai décrit ci-dessus. Plâtre l 5 X et 3/4 L P = qlx + G Annexe IV : Solidarisation transversale L/4 P/2 A Essai de solidarisation transversale (introduit à l article I.A.109,31) L 1 Objet L essai de solidarisation transversale a pour objet de vérifier l aptitude du plancher à répartir sur plusieurs nervures les sollicitations résultant de l application de charges concentrées, comme par exemple celles apportées par les cloisons légères de distribution. L/4 P/2 4 Exigences, critères d acceptation 2 Constitution du corps d épreuve Plancher comportant 5 ou 7 nervures, dont la largeur totale n est pas inférieure au 3/4 de la portée. À leurs extrémités, les nervures sont reliées par des chaînages. Le plancher d essai est plâtré en sous-face mais ne reçoit aucune finition de surface (absence de revêtements de sol). 3 Modalités d essai Le corps d épreuve est posé sur deux appuis simples continus, l un au moins étant constitué d un rouleau. Préalablement à l essai proprement dit, le corps d épreuve est soumis à une série de chocs d ébranlement. Ces chocs sont produits par un sac en toile plein de sable sec et sans fines, pesant 30 dan, qu on laisse tomber de hauteurs variant de 30 cm en 30 cm à mi-portée et à mi-largeur du plancher. Les essais seront conduits jusqu à atteindre une hauteur de chute de 3 m. Sous la charge nominale, on ne doit pas observer de fissure dans l enduit plâtre. Le plancher doit pouvoir supporter à l état limite ultime une charge au moins égale à deux fois la charge nominale. B Méthode de calcul simplifié (introduite au commentaire de l article I.A ) 1 Objet La méthode exposée ci-après a pour but de déterminer, de façon approchée, la répartition des efforts longitudinaux et transversaux, sous l effet des charges concentrées linéaires (cloisons) ou ponctuelles. Pour une détermination plus précise de la répartition des efforts, il y a lieu de se reporter à la théorie des dalles anisotropes appuyées sur deux côtés ou à celle des systèmes de poutres croisées. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

47 Par contre cette méthode de calcul ne permet pas de juger du comportement d un enduit de plafond appliqué en sous-face du plancher selon la prescription de l article I.A.109,31, ceci ne pouvant être fait que par voie expérimentale. 2 Domaine de validité La méthode approchée ci-après est seulement applicable : aux planchers à table de compression complète coulée en place ; si l entraxe des poutrelles n excède pas 75 cm ; pour les charges ponctuelles, si elles sont appliquées sur la moitié centrale de la portée ; Dans le cas d une charge concentrée appliquée sur un quart extrême de la portée, on admet que la fraction de charge requise directement par la poutrelle chargée varie linéairement entre 1 à l appui et la valeur donnée dans le tableau de l article 3 pour une charge appliquée au quart de la portée. Corrélativement, les fractions de charges reprises par les poutrelles extrêmes sont diminuées. si les cloisons (ou autres charges concentrées linéairement) règnent sur la quasi-totalité de la portée du plancher ou partiellement sur la partie centrale de la portée. Appui Porte Vue de dessus Amorce de cloison du tableau tant que la charge linéaire n excède pas 7,5 kn/m.l. Sinon, il convient d admettre la répartition maximale possible en fonction du nombre exact de poutrelles en zone de plancher considérée. Nombre N des poutrelles de poutrelles ,5 0 > ,5 0 Pourcentage de charge repris par poutrelles Exemple : Soit à supporter une cloison pesant dan/m.l sur un plancher comportant au minimum 11 poutrelles. Compte tenu de sa valeur, la charge doit être répartie obligatoirement sur les 11 poutrelles. La poutrelle 1 reprend 210 dan/m.l. Chaque poutrelle 2 reprend 170 dan/m.l. Chaque poutrelle 3 reprend 120 dan/m.l. Chaque poutrelle 4 reprend 70 dan/m.l. Chaque poutrelle 5 reprend 30 dan/m.l. Chaque poutrelle 6 reprend 5 dan/m.l. Dans le cas où les poutrelles ne se trouvent pas sous la zone d application de la charge, on peut, en première approximation, considérer que le pourcentage de charge à reprendre par chaque poutrelle adjacente à la charge est celui de la poutrelle 1. On conserve la loi de décroissance du tableau ci-dessus en arrêtant la répartition lorsque le pourcentage total atteint 100. P Poutrelles Par quasi-totalité, on admet une ouverture dans la cloison, dont la largeur n affecte qu une faible fraction de la longueur de la cloison, comme une porte par exemple. La méthode n est pas directement applicable dans le cas d une amorce de cloison qui ne régnerait que sur une fraction de la portée près d un appui, du fait du moindre effet de répartition transversale dans ce cas. On peut toutefois s inspirer des indications données ci-avant pour une charge concentrée proche d un appui. 3 Cas d une charge appliquée en zone centrale du plancher 3,1 Le tableau qui suit donne la répartition des efforts dans le sens transversal pour une charge unitaire, en fonction du nombre de poutrelles sur lesquelles il est possible de répartir cette charge. Le choix du nombre de poutrelles concernées par la répartition est libre dans les limites Pour assurer la transmission correcte de ces efforts, il est nécessaire de disposer, dans le sens perpendiculaire aux poutrelles une armature complémentaire calculée pour équilibrer un moment forfaitaire unitaire égal à «M t» avec : M t = 0,3 p cas d une charge linéaire M t = 0,125 P cas d une charge ponctuelle p : charge linéaire en dan/m.l P : charge ponctuelle en dan M t : moment transversal en dan.m/m.l Les coefficients 0,3 et 0,125 tiennent compte de la résistance à la torsion développée par le plancher dans sa déformation transversale. P= ,005 0, ,03 0,07 0,07 0,03 0,12 0,12 0,17 0,17 0,21 X X X = entraxe des poutrelles e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

48 Par dérogation aux règles habituelles, le diamètre des aciers constitutifs de l armature complémentaire précédente peut atteindre, mais ne pas dépasser, le cinquième de l épaisseur de la table de compression au-dessus des entrevous. Exemple : Soit à supporter une cloison pesant 750 dan/m.l (charge pondérée) M t = 0,3 750 = 225 dan m/m.l (à l ELU) Dans le cas d un plancher à table de compression complète coulée en place, de 4 cm d épaisseur au-dessus des entrevous, on obtient, pour 1 m de longueur de poutrelle : cm Paroi supérieure des entrevous En considérant des armatures de nuance B500 et un béton de 25 Mpa Soit d la hauteur utile de la table de compression : d = 3 cm On a : µ = Mt/(bd²f cd ) = 2 250/ (1.(0,03)².16,7 E6 ) = 0,150 α = 1,25 (1 1 2 µ) = 0,204 z = (1 0,4 α).d = (1 0,4 x 0,204) x 0,03 = 0,027 m σ s = (ε s 2,17 E-3 ) pour les aciers du type B en utilisant le diagramme de calcul bilinéaire avec branche ascendante défini au (2).a de la NF EN e s = 3,5 (1 a) = 0,0136 ; σ a s = 443,3 MPa A = Mt/(z.σ s ) = 2 250/ (0, ,3 E6 ) = 1,88 E-4 m²/m.l = 1,88cm²/m.l Si la table est déjà armée d un treillis soudé 4,5 x 4,5/ 200 x 200 de 0,80 cm 2 /m.l de section, l armature complémentaire a pour section 1,08 cm 2 /m.l soit par exemple : 5 aciers HA ø 6 B500 par mètre. L armature complémentaire doit régner sur la largeur définie sur le schéma ci-dessous et sur une longueur correspondant à l emprise de la charge augmentée de L/4 de part et d autre de la charge, en se limitant aux appuis. avec : l : longueur d ancrage de l acier utilisé χ : entraxe ou 50 cm, si l entraxe est inférieur à 50 cm L : portée des poutrelles Appui Armatures complémentaires < L/4 Axe de la charge L/4 portée L l X X l LARGEUR DU RENFORT 2 (x+l) Appui 3,2 Il est toléré de porter la totalité de la charge par un renforcement local sans tenir compte de la répartition transversale, à la condition de s assurer de la compatibilité de déformation entre les éléments renforcés et les éléments courants adjacents. On peut admettre que cette compatibilité est satisfaisante, si la flèche des éléments renforcés ne diffère pas de plus de 25 % de celle des éléments courants adjacents, ces éléments étant supposés indépendants. 4 Cas d une charge appliquée près d une rive du plancher Dans le cas où la distance entre l axe de la charge et la rive du plancher est inférieure à 2 χ (ou 1 m si χ < 50 cm), on peut considérer deux hypothèses : 4,1 La rive du plancher est raidie par une poutre, un mur ou tout autre système La méthode développée ci-avant reste valable en considérant un plancher fictif dont les poutrelles sont disposées symétriquement par rapport à la charge. L élément raidisseur est calculé pour équilibrer la plus importante des actions suivantes : soit la fraction de charge non équilibrée par les poutrelles réellement existantes ; soit la fraction de charge obtenue en multipliant le pourcentage de charge qui affecterait la poutrelle implantée à l aplomb du raidisseur dans le cas d un plancher non interrompu, par le rapport du moment d inertie du raidisseur à celui d une largeur de plancher égale à l entraxe des poutrelles. La fraction de charge à prendre en compte doit être limitée à la valeur de la charge, lorsque le résultat de la multiplication précédente conduit à une valeur plus grande. Le ferraillage transversal est déterminé comme pour les charges en zone centrale. 4,2 Le bord de la cellule est libre La méthode de Guyon-Massonet permet de connaître la répartition dans les deux sens sous réserve de faire une approximation quant à la prise en compte du supplément de rigidité apporté par les entrevous lorsque ceux-ci sont des entrevous résistants. En l absence d autres renseignements, cette approximation peut être faite en majorant forfaitairement l épaisseur de la table de compression de 2 cm si les entrevous ont une géométrie satisfaisant aux conditions de dérogationcouture, 1,5 cm dans le cas contraire. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

49 5 Charges appliquées en rive de plancher Dans le cas de charges lourdes en rive de plancher (cas d un joint de dilatation, par exemple), il est nécessaire de prévoir une poutre de rive avec soffite ou tout autre dispositif susceptible de porter la totalité des charges. Dans le cas où l on ne peut pas réaliser de soffite, il est loisible de renforcer en rive par des poutrelles jointives, à condition que la charge n excède pas dan/m.l. Il est alors nécessaire de s assurer de la compatibilité des déformations entre éléments renforcés et éléments courants adjacents comme indiqué ci-dessus. On dispose un ferraillage en chapeau, calculé en fonction de l excentricité de la charge par rapport à l axe de l élément porteur, la section de ces chapeaux ne devant pas être inférieure à 5 ø 6 HA par m.l. Cette solution peu satisfaisante n est donc acceptable que pour des charges relativement limitées : pour des charges supérieures à dan/m.l, il est obligatoire de prévoir en rive une poutre de renfort avec soffite ou, éventuellement, une poutre extradossée. l = longueur d ancrage des aciers utilisés Q c0 : poids propre du béton coulé en place exprimé en dan/m 2 de plancher Q s : sollicitations dues aux charges de construction, définies comme la combinaison de deux actions Q s = E{Q s1 + Ψ 0,2 Q s2 } avec : Q s1 = 1,5 kn/m 2, charge appliquée sur une aire de travail de dimensions en plan 3 m x 3 m Q s2 = 0,5 kn/m 2, charge appliquée à l extérieur de la zone de travail, avec un coefficient de combinaison Ψ 0,2 = 0,6 Q' c0 : poids du béton de chantier en intégrant l accumulation de béton du fait de la déformation de la poutrelle sous la combinaison de charges E{G 1 + G b + Q c0 + Q s } Q'' c0 : poids du béton de chantier en intégrant l accumulation de béton du fait de la déformation de la poutrelle sous la combinaison de charges E{G 1 + G b + Q c0 } Le surcroît de charge est représenté par une charge uniformément répartie équivalente correspondant à une épaisseur de béton constante, égale à 0,70 w max où w max est la flèche résiduelle totale calculée à mi-portée, compte tenu de l éventuelle contreflèche w c (poutrelles précontraintes). Pour ce calcul, le système de charges Q s {Q s1 ; Q s2 } est positionné de manière à créer la sollicitation de flexion la plus défavorable sur la travée. Wc l 5 Ø6HA par ml Axe de la charge Axe de la poutre noyée Excentricité de la charge 2 Méthode de vérification des critères de sécurité, de déformation et d intégrité Wmax 2-a) Configurations de chantier à prendre en compte Annexe V : Principe de vérification lors de la mise en œuvre des planchers Les vérifications décrites ci-dessous font référence à des valeurs résistantes qui peuvent être définies : pour les poutrelles treillis, soit dans l Avis Technique à partir d essais initiaux (voir l Annexe I du chapitre 2 du présent CPT), soit dans la certification produit à partir d essais initiaux et/ou de suivi ; pour les poutrelles précontraintes, dans la certification produit avec suivi. 1 Définition des charges Concernant les charges à prendre en compte, l annexe utilise la terminologie suivante : g 1 : poids des poutrelles exprimé en dan/m χ : entraxe des poutrelles dans le plancher en m G 1 = g 1 c G 1 : poids des poutrelles exprimé en dan/m 2 de plancher G b : Poids propre des entrevous exprimé en dan/m 2 de plancher Il convient de tenir compte des systèmes statiques illustrés au paragraphe H.2.1 de l Annexe H de la NF EN en intégrant la charge de chantier définie à l article I.A.104,11 c). La portée d étaiement L er est celle qui est définie à l article I.A.105,13. Pour la vérification des critères de sécurité, le système de charges Q s {Q s1 ; Q s2 } est disposé dans la situation la plus défavorable : la zone de travail de 3 m x 3 m est axée sur la portée L er (portée de mise en œuvre définie à l article I.A.105,13) pour la vérification à la flexion ; la zone de travail de 3 m x 3 m est positionnée en bordure de l appui vérifié pour la vérification à l effort tranchant. La charge Q s doit être considérée comme une action variable. Sa zone d application est celle produisant les effets défavorables vis-à-vis de la sollicitation examinée. Par exemple, dans le cas d une portée d étaiement inférieure à 3 m, la zone de travail peut être limitée à la longueur de la travée afin de développer le moment maximal dans la travée considérée. En ce qui concerne les vérifications relatives au critère de déformation, le calcul des déformations devra être effectué en considérant une poutrelle chargée (sous les actions G 1 + G b + Q" c0 ) sur toute sa longueur (sans distinction des cas de figure avec travées non chargées). e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

50 Exemples de configurations de chantier à prendre en compte : Critère de déformation : Critère déformation Configuration Configuration G1 + Gb 2 Q''co Critère du moment fléchissant : Critère moment fléchissant Configuration 1 Configuration 2 Configuration 3 Configuration 4 Portée d étaiement 3 m Portée d étaiement > 3 m 3 m (L - 3)/ L 3 m (L - 3)/2 L 3 m (L - 3)/2 L 3 m (L - 3)/2 L ,35 K FI (G1 + Gb) 2 1,35 K FI Q'co 3 1,50 K FI Qs,1 4 1,50 K FI ψ 0,2 Qs,2 e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

51 Critère de l effort tranchant : Critère effort tranchant Portée d étaiement 3 m Portée d étaiement > 3 m Configuration m Configuration 2 L 3 m L-3 L 3 m ,35 K FI (G1 + Gb) 2 1,35 K FI Q'co 3 1,50 K FI Qs,1 4 1,50 K FI ψ 0,2 Qs,2 2-b) Détermination des sollicitations Le moment sollicitant M Ed prov est déterminé en considérant la combinaison suivante : E{1,35 K FI G 1 ; 1,35 K FI (G b + Q' co ); 1,50 K FI Q s,1 ; 1,50 K FI Ψ 0,2 Q s,2 } expression dans laquelle : K FI = 0,90 dans le cas de planchers dont la hauteur, mesurée par rapport au sol, n est pas supérieure à 1 m ; K FI = 1,00 dans les autres cas. L effort tranchant sollicitant V Ed prov, est déterminé en considérant la même combinaison d actions que celle retenue pour la vérification de la résistance en flexion. Le calcul des déformations est déterminé en considérant la combinaison suivante : E {G 1 ; G b ; Q'' co } 2-c) Vérifications Critères de déformation : On doit vérifier que : La déformation maximale w max calculée sous l action du poids propre du plancher doit respecter la relation suivante : w max L er n f Avec : L er : la portée de mise en œuvre définie à l article I.A.105,13 n f : suivant le critère de flèche retenu : n f = 200 dans le cas de planchers posés sans étai et pour lesquels il n y pas d exigence sur l aspect en sous-face (vides sanitaires par exemple) n f = 500 dans les autres cas Le calcul de w max est explicité à l article 204,2 pour les poutrelles treillis et à l article 306,1 pour les poutrelles précontraintes. Critères de sécurité : Vérification de la résistance en flexion On doit vérifier que : M Ed prov M Rd Le moment résistant des poutrelles M Rd est donné soit dans l Avis Technique (à partir d essais initiaux : voir l Annexe I du chapitre 2), soit dans la certification produit. Vérification de la résistance à l effort tranchant On doit vérifier que : V Ed prov V Rd L effort tranchant sollicitant V Ed prov est déterminé en considérant la même combinaison d actions que celle retenue pour la vérification de la résistance en flexion. L effort tranchant résistant des poutrelles V Rd est donné à l article 204,3 pour les poutrelles treillis et à l article 306,2 pour les poutrelles précontraintes. Vérification d intégrité de la section sur étais Cette vérification concerne uniquement les poutrelles précontraintes. Elle est détaillée à l article 306,3. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

52 Chapitre 2 Prescriptions particulières aux planchers à poutrelles légères en treillis métallique à base préenrobée ou non préenrobée 201 Définition des poutrelles terminologie Les conditions dans lesquelles les prescriptions du présent chapitre peuvent être appliquées, lorsque les poutrelles ne répondent pas intégralement aux définitions qui suivent, sont précisées dans les Avis Techniques ; c est le cas notamment pour les poutrelles dont la membrure basse et/ou les treillis sont réalisés en feuillard profilé à froid. 201,1 Les poutrelles sont constituées d une structure métallique triangulée, en treillis, généralement associée par enrobage à un talon en béton de granulats lourds, ou encore rendue solidaire, par un moyen approprié, d un socle en bois formant coffrage perdu de la nervure. 201,2 L armature en treillis de la poutrelle comprend les éléments suivants : une membrure basse formée généralement d aciers ronds pour béton armé, crantés ou lisses, appelés «aciers de base» ; une membrure haute en acier rond lisse ou cranté ; un treillis reliant ces deux membrures, généralement fixé à ces dernières par soudure et formé d acier rond lisse ou cranté. 201,3 Les poutrelles dont les aciers de base ne sont pas reliés entre eux sont dites à treillis ouvert. On appelle nappe de treillis, le treillis constitué par les branches situées dans un même plan. Le schéma qui suit donne la coupe transversale d une poutrelle à treillis à deux nappes ouvert. l emploi de la poutrelle. La fabrication du talon peut comporter la mise en place d aciers longitudinaux et/ou transversaux complémentaires. Le talon peut être coulé sur des plaquettes en terre cuite ou dans les éléments de coffrage en terre cuite en forme de U. 202 Rappel des prescriptions communes applicables Les principaux articles spécifiques applicables à ces planchers sont rappelés ci-dessous : I. Généralités 1,7 : Définition des entrevous I.A.103 : Forme des sections de béton coulé en œuvre I.A.105,2 : Sections résistantes I.A.106,2 : Déformations admissibles des planchers courants I.A.107 : Efforts tranchants (sauf I.A 107,22) 203 Armatures 203,1 Aciers de l armature en treillis 203,11 Armatures longitudinales Ce sont soit des aciers HA définis par le paragraphe 3.2 de la NF EN et par les normes NF de la série A35 et bénéficiant de la certification NF-AFCAB, soit des aciers HA propres au procédé de plancher. Dans ce dernier cas, ils font l objet d une vérification permanente de leurs caractéristiques mécaniques dans le cadre de l autocontrôle de la fabrication des treillis, surveillé par le CSTB. Par ailleurs, les Avis Techniques précisent les limites dans lesquelles ces aciers sont admis comme aciers complémentaires. Les enrobages et les distances entre armatures longitudinales doivent être conformes aux prescriptions de la NF EN et NF EN /NA (cf. section 4 et chapitre 8.2) ainsi qu aux exigences définies dans la norme NF EN En outre, pour les poutrelles à talon en béton, l enrobage supérieur des armatures dans le talon doit être au minimum de 1 cm. 203,12 Diagonales du treillis Ces aciers sont généralement des fils lisses ou crantés en acier rond, de ø 4 à ø 9 mm, écrouis ou non, formant un cours d armatures transversales, liées par soudure aux aciers de base, éventuellement par l intermédiaire d entretoises. 203,2 Aciers complémentaires 203,21 Armatures longitudinales 201,4 On entend par «talon» la section rectangulaire de béton préfabriqué coulé autour de la base de l armature avant Ces aciers, ajoutés si nécessaire à la membrure basse des poutrelles à treillis, sont aussi appelés «aciers de renfort». Ce sont obligatoirement des aciers HA qui doivent répondre, en outre, aux prescriptions de l article I.A.203,11. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

53 Si leur limite d élasticité f yk est différente de celle des aciers de base auxquels ils sont associés, il y a lieu de prendre en compte la plus faible de ces limites f yk dans les calculs. 203,22 Armatures transversales ou d effort tranchant Les armatures transversales complémentaires peuvent être constituées par : des étriers ; des grecques ; des éléments de poutrelles superposés aux éléments à renforcer. Les conditions de prise en compte ce ces armatures, en fonction de leurs dispositions, sont précisées à l article I.A.208, Vérification à la mise en œuvre 204,1 Généralités Ces vérifications sont expérimentales. Elles ont pour but de déterminer les distances entre étais ou les distances maximales sans étais indiquées dans les Avis Techniques. Elles concernent la sécurité sur chantier et, lorsque les planchers comportent un enduit en sous-face, les déformations. Les principes de vérification lors de la mise en œuvre des planchers sont explicités à l Annexe V du chapitre 1. Dans le cas des poutrelles ne faisant pas l objet d une certification produit, les modalités d essai et l interprétation des résultats sont données en Annexe I du présent chapitre. Cette annexe a pour objet de définir à partir d essais les valeurs résistantes qui seront nécessaires au calcul. 204,2 Détermination de la déformation maximale w max Ce paragraphe est introduit à l article 2-c) de l Annexe V du chapitre 1. Pour le calcul de la flèche résiduelle w max, on prend en compte le module de rigidité [EI] de la poutrelle suivant le critère de déformation et les conditions d appui : [EI] 500,i pour les poutrelles dans la configuration isostatique et un critère de déformation de L/500 [EI] 200,i pour les poutrelles dans la configuration isostatique et un critère de déformation de L/200 [EI] 500,h pour les poutrelles dans la configuration hyperstatique et un critère de déformation de L/500 La valeur de ces modules de rigidité est donnée soit dans l Avis Technique (à partir d essais initiaux : voir l Annexe I du présent chapitre), soit dans la certification produit. 204,1 Détermination de l'effort tranchant résistant V rd Ce paragraphe est introduit à l article 2-c) de l Annexe V du chapitre 1. L effort tranchant résistant V rd est donné soit dans l Avis Technique (à partir d essais initiaux : voir l Annexe I du présent chapitre), soit dans la certification produit. 205 Moments résistants des planchers Les moments résistants des planchers à l état limite ultime peuvent être calculés par application directe des règles NF EN Dans le cas de planchers à table de compression coulée en place, l allongement des armatures permet d atteindre une contrainte dans l acier égale à f yk /γ s. En désignant par : b eff : la largeur utile définie au chapitre 105,3 du présent CPT d : la distance entre le centre de gravité de la force F A (F A = A s.f yk ) et la membrure comprimée supérieure A s : la section de l armature d une poutrelle f yk : la limite élastique de l acier f cd : la valeur de calcul de la résistance en compression du matériau le plus faible dans la membrure comprimée de la section composite pour l état limite ultime (ELU) γ R : le coefficient de sécurité global pour le moment ultime -- γ R = 1,1 pour des poutrelles marquée NF -- γ R = 1,15 pour des produits sans certification Le moment résistant du plancher pour une largeur égale à l entraxe s exprime par : A M Rd = s f yk ( d 1 A s f yk g R 2 b eff f cd ) Il s agit de la formule générale du moment résistant sans limitation de l allongement des armatures. Il est également possible d utiliser le diagramme de calcul bilinéaire avec branche supérieure inclinée défini au paragraphe (2).a de la NF EN avec limitation de l allongement de l armature la plus basse à ε ud. Dans le cas d armatures sur un seul lit, le moment résistant s exprime alors par : A M Rd = s s s ( d 1 A s s s g R 2 b eff f cd ) avec : s s = [ 1 + (k 1) ( e e ud 0 ) ] f e yk uk e 0 où, e 0 = 1 f yk E s g R ε uk est défini à l annexe C de la norme NF EN ε ud = 0,90 ε uk À titre d exemple, pour des armatures de classe A, la contrainte de calcul dans l armature a pour valeur σ s = 1,0445 f yk. Pour les montages à poutrelles seules résistantes (poutrelles autoportantes), le moment résistant est défini dans l Avis Technique et suivi dans le cadre de la certification produit (CSTBat ou NF). Ces formules supposent que la hauteur de béton comprimé n excède pas l épaisseur de la table de compression : F A / (b eff.f cd ) < h 0 e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

54 206 Continuité 206,1 Généralités Ainsi qu il est indiqué à l article I.A.105,14, la prise en compte de continuités entre travées voisines est le mode normal de dimensionnement. Les charges agissant perpendiculairement à la fibre moyenne de la poutrelle étudiée sont habituellement constituées des charges permanentes (G, en dan/m 2 ) et des charges d exploitation (Q, en dan/m 2 ). Elles peuvent également provenir des actions climatiques. La répartition des moments fléchissants entre les sections en travées et sur appuis peut être déterminée par les méthodes de la résistance des matériaux, en tenant compte des effets de la réduction d inertie des sections résistantes au voisinage des appuis, notamment la méthode de Caquot peut être appliquée (pour des planchers à charges d exploitation modérées ou non). Pour les planchers à charges d exploitation modérées, la répartition des moments fléchissants peut être forfaitaire, comme indiqué à l article I.A ci-après. En outre, les Avis Techniques des procédés précisent les cas où la membrure supérieure de l armature en treillis peut être prise en compte comme armature de continuité. 206,2 Méthode de calcul applicable aux planchers à charges d'exploitation modérées, dite méthode forfaitaire 206,21 Domaine d application Il est le même que celui défini à l article I.A. 105,142 avec la condition complémentaire suivante : pour les planchers à poutrelles en béton armé, l élancement l/d (portée de calcul / hauteur utile) des travées est limité à 25. Cette valeur est portée à 27 dans le cas de poutrelles bénéficiant d une certification CSTBat ou NF. 206,22 Principe de la méthode Il est le même que celui défini à l article I.A. 105, ,23 Condition d application de la méthode M Ed,0 est la valeur maximale du moment fléchissant sollicitant dans la «travée de comparaison» définie au paragraphe I.A.105,142, les charges étant prises en totalité, y compris le poids propre du plancher, et affectées de leurs coefficients partiel de sécurité à l ELU. M Rd,w et M Rd,E sont respectivement les valeurs absolues des moments résistants sur appuis de gauche et de droite, compte tenu des sections de chapeaux mises en place, et M Rd T,max est le moment résistant en travée, dans la zone de moment sollicitant maximal pris en compte dans les calculs de la travée considérée. 1) Moments minimaux sur appuis La valeur absolue de chaque moment résistant sur appui intermédiaire M Rd,w et M Rd,E n est pas inférieure à la valeur figurant dans le tableau suivant : Valeurs minimales de moment sur appui intermédiaire Plancher à poutrelles en béton armé Plancher à deux travées 0,65 M' 0 Appuis voisins des appuis de rive d'un plancher à plus de deux travées Autres appuis intermédiaires d'un plancher à plus de trois travées 0,55 M' 0 0,45 M' 0 Dans le cas de planchers mis en œuvre avec étais : M 0 = M Ed,0. Dans le cas de planchers mis en œuvre sans étais, M 0 est évalué comme M Ed,0 mais en considérant seulement 50 % du poids propre du plancher. Cette distinction dans le cas du plancher mis en œuvre sans étais est justifiée par le fait que le poids propre du plancher, initialement appliqué aux poutrelles seules, se trouve partiellement reporté sur le système continu par le jeu des redistributions de contraintes dues au fluage. Dans le cas de travées de portées utiles inégales ou chargées inégalement de part et d autre de l appui considéré, la valeur de M 0 intervenant dans la détermination des bornes du moment sur appui, est prise égale à la demisomme des M 0 des deux travées. En ce qui concerne les appuis de rive, lorsque des liaisons efficaces établies entre les planchers et les éléments porteurs verticaux (murs armés, etc.) permettent de justifier un encastrement partiel, le moment correspondant peut être pris en compte dans les vérifications, sans dépasser toutefois 0,5 M 0. En règle générale, il n est pas admis de prendre en compte la rigidité de torsion de l élément porteur pour assurer cet encastrement (cas d un appui sur poutre). Si les calculs font intervenir un encastrement partiel sur un appui de rive, il convient de ne pas omettre de justifier la résistance de l élément porteur. 2) Vérification de la capacité portante On vérifie l inégalité suivante : M Rd T,max + (M Rd,w + M Rd,E )/2 c ferm M Ed,0 avec c ferm = 1,1 dans le cas des travées intermédiaires des planchers à plus de trois travées, c ferm = 1,15 dans le cas de planchers à deux travées ou dans le cas des travées de rive d un plancher à plus de deux travées. 206,24 Dispositions d armatures Les prescriptions relatives aux armatures de continuité sont données à l article I.A.105,5. Dans le cas général, on applique les règles suivantes : les armatures longitudinales (armatures inférieures et supérieures) doivent être disposées de manière à équilibrer, en toute section, les moments fléchissants résultant du tracé des courbes enveloppes décalées de la hauteur utile z, bras de levier du couple élastique ; des armatures supérieures capables d équilibrer un moment fléchissant égal à 0,15 M Tmax doivent être prévues au droit des appuis simples et de rives ; la section des armatures supérieures prévues au droit des appuis de continuité doit être supérieure ou égale e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

55 à la section minimale définie au paragraphe de la norme NF EN avec son annexe nationale française (NF EN /NA). Si l on prend pour les moments sur appuis les valeurs absolues minimales définies au paragraphe 206,23 ci-dessus, à moins de justifications plus précises, la longueur des chapeaux, à partir du nu des appuis, est au moins égale : à 1/5 de la plus grande portée utile des deux travées encadrant l appui considéré, s il s agit d un appui n appartenant pas à une travée de rive ; à 1/4 de la plus grande portée utile des deux travées encadrant l appui considéré, s il s agit d un appui intermédiaire voisin d un appui de rive ; en outre, la moitié au moins de la section des armatures inférieures nécessaires en travée est prolongée jusqu aux appuis et les autres armatures sont arrêtées à une distance des appuis au plus égale à 1/10 de la portée utile. En tout état de cause, l attention est appelée sur le fait que, dans une poutre continue comportant des travées inégales ou inégalement chargées, les chapeaux doivent s étendre dans les travées les plus courtes et les moins chargées sur une longueur plus grande que dans les travées les plus longues et les plus chargées. 206,3 Méthode de calcul applicable aux planchers à charges d'exploitation élevées Cette méthode s appuie sur les théories usuelles de la résistance des matériaux. Elle prend en compte les redistributions de sollicitations et la variation du moment d inertie des sections transversales. La méthode de Caquot peut notamment être appliquée. 207 Évaluation des déformations des planchers Les portées des planchers doivent être limitées de telle sorte que les déformations de ces derniers ne soient ni excessives ni sources d incidents, notamment dans les ouvrages supportés ou complémentaires. Les méthodes simplifiées ci-après peuvent être appliquées pour l évaluation de la flèche active dans le cas de charges uniformément réparties. La méthode de détermination des déformations est celle donnée à l article E de l Annexe E de la norme NF EN ,1 Principe La vérification de l état limite de déformation des systèmes de planchers à poutrelles et entrevous implique la limitation de la flèche active afin d éviter des désordres (fissuration, décollement, etc.) dans les ouvrages supportés par le plancher. La flèche active est due à : la partie de la charge permanente appliquée au système de plancher fini avant la construction des ouvrages supportés résultant d un fluage de longue durée et considérée comme une action à long terme, pour laquelle on effectue la vérification ; la charge permanente appliquée après la construction des ouvrages supportés considérée comme une action à long terme, pour laquelle on effectue la vérification ; les charges variables appliquées après la construction des ouvrages supportés considérées comme une action à court terme, pour lesquelles on effectue la vérification ; la partie du retrait différentiel entre la poutrelle en béton et le béton coulé en place et considérée comme une action à long terme, qui intervient après la construction des ouvrages supportés. La valeur limite de la flèche active est définie au paragraphe I.A en fonction du type d ouvrage supporté. 207,2 Notation Les notations suivantes sont utilisées dans les expressions de la flèche active : g 1 est le poids propre de la ou des poutrelles, par mètre linéaire de poutrelle, en kn/m ; g 2 est le poids propre du système de plancher moins le poids propre de la ou des poutrelles, par mètre linéaire de poutrelle, en kn/m ; g a est la charge permanente correspondant aux éléments supportés (cloisons, revêtements de sol, etc.) pour lesquels la flèche active est vérifiée, par mètre linéaire de poutrelle, en kn/m ; g v sont les charges permanentes appliquées au plancher avant la charge g a, par mètre linéaire de poutrelle, en kn/m ; g p sont les charges permanentes appliquées sur le plancher après la charge g a, par mètre linéaire de poutrelle, en kn/m ; g q est la partie permanente (si elle existe) des charges d exploitation appliquées au plancher, par mètre linéaire de poutrelle, en kn/m ; q est la partie variable des charges d exploitation appliquées au plancher, par mètre linéaire de poutrelle, en kn/m ; L est la portée libre du plancher, en mm ; E c,eff est le module d élasticité à long terme du béton, en MPa ; k a est un coefficient tenant compte de l augmentation de rigidité due aux entrevous ; les valeurs du coefficient d adaptation k a sont données dans le tableau ci-après. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

56 Types de planchers Planchers à table partielle, limitée aux nervures, avec des entrevous Valeurs du coefficient k a pour une hauteur de montage h t 20 cm h t 30 cm La flèche active f a est la différence entre la flèche totale w t et la flèche w a évaluée immédiatement après la pose des éléments supportés, selon la déformation vérifiée : f a = w t w a La flèche totale w t est égale à : L w t = 2 (1 z [ t ) z + t 1 al ] [ ( g 1 + g 2 + g v + g a + g p + g q + q ) 2 ] + 8k a E c,eff I uc I fc 3 9,6 z t 1 al I fc ( 3 ) 2 9,6 8d où : E c,eff est le module d élasticité à long terme du béton, conformément au paragraphe de l EN : en terre cuite 1,30 L w t = 1,15 (1 z [ t ) en béton 1,25 1,10 + 8k a E c,eff I uc ] [ g 1 + g 2 + g v + g a + g p + g q + q e ] + cs L 2 Planchers à table de compression complète coulée en œuvre sur des 1,20 1,10 entrevous de coffrage résistants Planchers à table composite avec des entrevous porteurs TCI en béton ou en terre cuite Planchers à table de compression complète, sans entrevous, ou avec entrevous de coffrage simples 1,10 1,10 1,00 1,00 Ces coefficients prennent des valeurs intermédiaires par interpolation linéaire entre les valeurs données pour les deux limites de hauteur considérées. α est le rapport de la charge d exploitation sur la charge totale (charge d exploitation et charge permanente) ; g a = q + q g 1 + g 2 + g v + g p + g q + g a + q m est le moment statique de la section totale S p de la poutrelle par rapport à l axe neutre du système de plancher fini, en mm 3 : m = S p (V i v i ), où V i et v i sont respectivement les distances de l axe neutre de la section du plancher et de l axe neutre de la section de la poutrelle à la fibre inférieure ; ε cs est la déformation totale de retrait du béton coulé en place conformément au de la NF EN À moins d un calcul plus précis, dans des conditions normales, ε cs = 3, ; n s est la contrainte de traction due au retrait supposé empêché du béton coulé en place (n s = 3,0 MPa) ; d est la hauteur utile de la section transversale, en mm ; δ w, δ e sont les rapports des moments au niveau des appuis gauche et droit respectivement (en valeur absolue) sur le moment à mi-portée de la portée isostatique correspondante (en valeur absolue) : d w = M w M 0 d e = M e M 0 a est un coefficient tenant compte de la réduction de la flèche due à la continuité : ( ) E cm E c,eff =, et j (, t 0 ) = j (, t 0 ) et E cm est le module d élasticité sécant du béton coulé en place conformément au tableau 3.1 de la NF EN ; I uc est le moment d inertie uniforme de la section non fissurée, en mm 4 ; I fc est le moment d inertie uniforme de la section totalement fissurée, en mm 4 ; le coefficient d équivalence effectif acier-béton est pris égal à 15 ; le coefficient d équivalence effectif béton préfabriquébéton coulé en place est pris égal à 1 pour le calcul sur la base d une section non fissurée. ζ t = 0 si M 0 M cr z t = 1 M cr si M M 0 > M cr 0 M 0 = (g 1 + g 2 + g v + g p + g q + g a + q) L2 8 M cr est le moment de fissuration correspondant à une contrainte en traction du béton f ctm dans la section homogénéisée ; la flèche w a est calculée en fonction de la durée t entre le retrait des étais et la mise en œuvre du revêtement de sol fragile : w a = w 1 + Ψ (w 2 w 1 ) où Ψ est un coefficient d interpolation compris entre 0 et 0,5. Sauf pour des calculs plus précis, il convient de prendre pour Ψ : y = 0,5 t pour t 90 jours (avec t en jours) 90 Ψ = 0,5 pour t > 90 jours Si la mise en œuvre des ouvrages fragiles supportés se produit immédiatement après le retrait des étais : L w 1 = 2 (1 z) z al [ + ] [ ( g 1 + g 2 + g v + g a ) 2 2 e ] + cs L 2 8k a E cm I uc I fc 9,6 5 8d z al 2 I fc ( ) 2 9,6 5 8d d a = 1 1,2 w + d e 0,3 a pour une travée Lcontinue (1 z) w 1 = 2 e [ + ] [ g 1 + g 2 + g v + g a ] + cs L 2 2 et 1 pour une travée indépendante. 8k a E cm I uc Si la mise en œuvre des ouvrages fragiles supportés se 207,3 Calcul de la flèche active produit longtemps après le retrait des étais : La méthode ci-après peut être employée pour déterminer L w 2 = 2 (1 z) z 1 al [ + ] [ ( g 1 + g 2 + g v + g a ) 2 e ] + cs L 2 la flèche active, en mm, due à des charges uniformément 8k a E c,eff I uc I fc 3 9,6 8d réparties lorsque le plancher est exécuté L (1 z) z 1 al w en 2 = utilisant 2 des [ + ] [ ( g 1 + g 2 + g v + g a ) 2 e ] + cs L 2 étais. 8k a E c,eff I fc 3 9,6 8d Pour les produits non traités dans la norme NF EN (plaquettes, coques à terre cuite, etc.), les méthodes de calcul des déformations sont données dans les Avis Techniques. I uc où ζ = 0 si M Gv+Ga M cr et z = 1 M cr M Gv+Ga si M Gv+Ga > M cr M Gv+Ga = (g 1 + g 2 + g v + g a ) L2 8 e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

57 Pour les poutrelles à treillis, cette flèche peut être minorée au moyen d un coefficient (supérieur ou égal à 0,85) qui peut être établi sur la base d essais. On peut soumettre à essais deux poutrelles identiques (type de béton, dimension, etc.), la seule différence étant l absence d armature diagonale. La flèche des poutrelles est comparée afin de démontrer l influence positive du raidisseur à treillis. La flèche active ainsi calculée correspond au fléchissement du plancher mesuré immédiatement après la mise en place de la charge g a. Lorsqu il est nécessaire de déterminer le fléchissement du plancher à compter de la mise en service, il convient de considérer que g v englobe l ensemble des charges permanentes et que w a = w ,1 Généralités Formes du treillis Zones de vérification Le schéma ci-dessous représente la forme usuelle de la partie basse des armatures en treillis. 2 c,eff 207,4 Limitation de la flèche sous combinaison quasi permanente Les vérifications qui suivent portent sur la limitation de la déformation sous charges quasi permanentes : L w qp = 2 (1 z [ qp ) z + qp al ] [ g 1 + g 2 + g v + g p + g q + g a ] 2 e + cs L 2 8k a E c,eff I uc I fc 9,6 (1 z qp ) z + qp al g 1 + g 2 + g v + g p + g q + g 2 e a + cs L 2 I fc 9,6 8d [ ] [ ] I uc g q = Ψ 2 q ζ qp = 0 si M qp M cr z qp = 1 M cr si M M qp > M cr qp M qp = (g 1 + g 2 + g v + g p + g q + g a ) L2 8 La flèche totale w qp dont la formule est explicitée ci-dessus sera limitée selon les critères du paragraphe de la NF EN , soit L/ ,5 Moments d inertie Dans le calcul des moments d inertie, effectué conformément à la NF EN , on considère les sections de table de compression définies à l article I.A.105,3. 207,6 Modules de déformation longitudinale Le module d élasticité du béton E cm est déterminé selon le tableau 3.1 de la NF EN , soit : E cm = ( f ck ) en MPa Le module d élasticité à long terme du béton E c,eff est déterminé suivant le paragraphe de la norme NF EN , soit : E cm E c,eff =, et j (, t 0 ) = j (, t 0 ) 208 Efforts tranchants Les formules suivantes ne sont valables que pour des poutrelles treillis constituées de diagonales de diamètre identique. Les prescriptions qui suivent ont été établies dans le cas de planchers à travées indépendantes. On admet qu elles couvrent également le cas de planchers en continuité. Il convient de vérifier les contraintes ultimes de cisaillement du béton à tous les niveaux de la section et les forces que peuvent équilibrer les diagonales de l armature en treillis. Cela conduit à diverses vérifications à chacune desquelles correspond 8d un effort tranchant limite ultime : Effort tranchant ultime Cause de limitation Article traitant de la vérification V au Cisaillement de la zone d enrobage I.A V cu et V c u Cisaillement du béton de nervure I.A V wu Couture de reprise de bétonnage I.A V du Résistance des étriers I.A Le schéma qui suit explicite les zones où doivent être effectuées les diverses vérifications : y cu a b' b At Ar At 3 - Vérification de Vc'u Fibre neutre Vérification de Vcu, Vdu Vérification de Vwu (interface 1 et 2) 1 - Vérification de Vau y cu est la distance depuis la sous-face de l armature supérieure assurant l ancrage des diagonales du raidisseur à treillis, égale à : 2 cm si la résistance des soudures supérieures est égale à la résistance des diagonales ; 3 cm si la résistance des soudures supérieures est égale à 60 % de la résistance des diagonales. On distingue les poutrelles en treillis métallique dont la base est préenrobée par un talon en béton, des poutrelles à socle bois. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

58 Les poutrelles à talon préfabriqué en béton exigent la vérification primordiale de la couture de la reprise de bétonnage entre les deux bétons, couture obligatoire assurée par le treillis métallique et éventuellement par des armatures transversales complémentaires. Cette couture étant réalisée, les autres vérifications sont les mêmes, que les poutrelles soient en béton ou à socle en bois (nervure monolithe). Pour les vérifications autres que celle de la couture on considère deux zones : la zone d enrobage des armatures de flexion définie ci-dessous ; Entrevous quelconque Fibre neutre Plan de reprise Zone de béton tendue de nervures Zone d enrobage des armatures la zone de béton tendu de nervure, située entre la zone d enrobage et la fibre neutre de la section. Lorsque la fibre neutre de la section se situe dans la table de compression et lorsque celle-ci est entièrement coulée en œuvre sur des entrevous de coffrage, la zone de béton tendu de nervure est comprise entre le niveau supérieur de la zone d enrobage et le niveau supérieur des entrevous. La zone d enrobage des armatures de flexion est limitée conventionnellement à une hauteur égale ou double de la distance «d» du centre de gravité des armatures de flexion, y compris les armatures de renfort éventuelles, à la fibre inférieure, sans dépasser, s il y a lieu, le niveau du plan de reprise de bétonnage. d d Hauteur de la zone d enrobage : a a Les très nombreux essais de recherche effectués en laboratoire (en particulier au CERIB, au CEBTP et au CSTB) ont montré que la présence dans une nervure d une armature métallique en treillis, du type de celles visées dans le présent chapitre, fait toujours apparaître un accroissement de résistance à l effort tranchant par rapport aux évaluations théoriques concernant V wu et V du, à condition que cette armature règne sur la totalité de la hauteur de la nervure. Les résultats obtenus recoupent et confirment les études théoriques et statistiques menées par l Américain Zsutti, et les Anglais Placas et Regan. Un programme d essais a été mis au point. Il peut permettre de déterminer expérimentalement pour chaque type de poutrelles à treillis métallique si des valeurs admissibles d effort tranchant supérieures à celles données par l application des règles françaises du béton armé peuvent être retenues dans les Avis Techniques. 208,2 Résistance des soudures 208,21 Treillis soudé directement sur les aciers de base Les soudures des branches du treillis aux aciers de base font l objet de mesures systématiques de leur résistance dans le cadre d un autocontrôle permanent surveillé. Il est rappelé que ne sont admises que les soudures électriques par points sans métal d apport. Le principe de la mesure est de préférence un essai de traction exercée sur une branche du treillis, dans sa direction, l acier de base étant maintenu fixe, sans rotation possible. Les dispositifs expérimentaux et les résultats sont étudiés par le Groupe spécialisé n 3 qui détermine les corrections éventuelles à apporter aux résultats bruts. Dans les Avis Techniques, le Groupe spécialisé n 3 peut accepter des principes différents d essai, comme par exemple «l essai allemand» de cisaillement, avec traction exercée suivant l armature de flexion. Poutrelle avec talon en béton d d a La valeur «R» est déterminée par le Groupe spécialisé n 3 à partir d un grand nombre d essais, au moins une centaine, avec une garantie à 95 %. La valeur de «R» retenue par le Groupe spécialisé n 3 tient compte de la forme de la surface de soudure : les figures qui suivent montrent comment le niveau d implantation d un acier de base par rapport à une boucle de treillis continue influe sur la surface de soudure (surfaces hachurées). Dans le cas de figure (1), un seul point de soudure est sollicité. Poutrelle à talon bois e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

59 (1) (2) (3) Branche de treillis Acier de base Plan de soudure (4) (5) Dans le cas de figure (3), il y a deux points de soudure et les valeurs mesurées aux essais doivent être divisées par deux à moins qu on ne se ramène au cas (1) par un «coup de scie» perpendiculaire aux aciers et situés entre les deux points de soudure. Dans le cas de figure (2), intermédiaire entre les cas (1) et (3), le Groupe spécialisé n 3 apprécie les valeurs à prendre en compte. Suivant la forme de l armature en treillis, la traction d une branche du treillis sollicite la soudure soit par traction perpendiculaire à son plan (4), soit par cisaillement dans son plan (5). L essai par traction sur la branche du treillis dans sa direction donne la limite de l ancrage de cette branche du treillis. 208,3 Couture de la reprise de bétonnage Cet article ne concerne que les poutrelles à talon préfabriqué en béton préenrobant la base de l armature en treillis métallique, la reprise de bétonnage entre le talon et le béton de nervure coulé en œuvre devant être obligatoirement cousue par des armatures transversales. La couture du plan horizontal de reprise de bétonnage est assurée par les branches inclinées du treillis de la poutrelle à condition que l angle de leur inclinaison sur le plan de reprise soit au moins égal à 45. Les deux branches inclinées, l une dans un sens favorable, l autre dans un sens défavorable, sont prises en compte en appliquant les prescriptions de l article I.A.107,2, soit : v Edi τ wu = min (v Rdi ; 0,5 υ f cd ) avec v Rdi = c.f ctd + ρ α.f t (μ.sinα + cosα)+ ρ α'.f t (μ.sinα' + cosα') f t = min (f yk / γ s ; R / [A d.γ s ]) R est la résistance garantie des soudures A d : section d une diagonale du raidisseur treillis α et α' : angles d inclinaison des brins considérés μ : coefficient de frottement ρ α et ρ α' : pourcentages des armatures transversales ancrées de part et d autre du plan de reprise suivant l angle α ou α', Dans le cas d une poutrelle à treillis à deux nappes, on prend en compte la section des armatures transversales des deux nappes dans le calcul de ρ α et ρ α'. Les valeurs de cf ctd et de μ sont renseignées dans le tableau 3 de la NF EN en fonction de l état de surface des poutrelles. Pour les cas non traités dans le tableau 3 de la NF EN , les valeurs sont fixées dans les Avis Techniques. La force F d, disponible dans chaque branche de treillis est limitée par la résistance de la soudure qui la lie aux aciers de base de la poutrelle. On limite F d à la plus faible des deux valeurs : A A d = f y,k d = f y,k g et R s g s g s Exemple de vérification de la couture à la reprise de bétonnage Définition du treillis utilisé : 2 plans de diagonales Caractéristique poutrelle Ø tête Ø treillis Pas du treillis Acier longitudinaux Ø base 1 Ø base 2 Hauteur raidisseur h r = Angle d inclinaison du brin 1 (45 α 90 ) α = Angle d inclinaison du brin 2 (90 α 135 ) α = Angle d inclinaison β des diagonales dans le plan transversal : β = 70 Matériaux Béton de chantier coulé en place : Résistance caractéristique du béton en compression Coefficient partiel du béton Résistance moyenne du béton en traction Résistance caractéristique du béton en traction Résistance de calcul du béton en traction Acier du treillis : Limite élastique de l acier Coefficient partiel de l acier Résistance garantie de la soudure inférieure Contrainte ft disponible dans chaque branche de treillis β f ck = Υ C = f ctm = f ctk 0.05 = f ctd = α cc = 1 f yk = Υ S = R = ft = 25 MPa 1,5 2,56 MPa 1,80 MPa 1,20 MPa 500 MPa 1, dan 435 MPa Avec f t = min (f yk / γ s ; R / [A d.γ s ]) où A d est la section d une diagonale du raidisseur treillis Géométrie de la section : Hauteur totale Epaisseur de la table Largeur du talon Hauteur du talon Enrobage Hauteur utile Bras de levier z=0,9d Ø T = Ø tr = S d = Ø b1 = Ø b2 = Montage Largeur de nervure au niveau du talon (appui entrevous = 2 cm) 8,0 mm 4,0 mm 18 cm 6 mm 6 mm 10 cm 48,01 131,99 h = h 0 = b 0 = h tal = enr = d = z = b = 0,16 m 0,04 m 0,12 m 45 mm 15 mm 0,142 m 0,128 m 0,08 m Calcul de τ wu Détermination du pourcentage d armatures transversales ρ α et ρ α' (le treillis utilisé dans l exemple correspond au cas d un raidisseur courant de section triangulaire type treillis Warren) ρ α = ρ α = (2.A d.sinβ)/(s d.b) avec : A d : section d une diagonale (m 2 ) b : largeur de l interface au niveau de la surface de reprise (m) s d : pas de sinusoïde (m) β : inclinaison des diagonales dans le plan transversal e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

60 On obtient ρ α = ρ α = 0,16 % État de surface : on considère une surface lisse conformément à l article (2) de la NF EN , soit : Acier de base Acier de renfort Coefficient c Coefficient μ c = μ = 0,2 0,6 Sous charges dynamiques, il convient de diviser par deux les valeurs du coefficient c. On en déduit la valeur de v Rdi (sous charges statiques) : v Rdi = 0,2.1,2 + 1,64 E-3.434(0,6.sin48,01 + cos48,01 ) +1,64 E-3.434(0,6.sin131,99 + cos131,99) = 0,88 MPa v Rdi < 0,5 υ f cd = 0,5. 0,6.(1 25 / 250).16.7 = 4,5 MPa On a donc : τ wu = min (v Rdi ; 0,5 υ f cd ) = 0,88 MPa V wu = τ wu b.z = 901 dan La formule précédente est valable pour une disposition symétrique des armatures de renfort par rapport aux aciers de base (croquis ci-dessus). Dans le cas d une disposition dissymétrique (telle que celle du schéma ci-dessous), l effort tranchant ultime admissible ne comporte pas le facteur 2 dans son expression. 208,4 Vérification du cisaillement dans la zone d'enrobage 208,41 Opportunité de la vérification Cette vérification n est à effectuer qu en présence d acier(s) de renfort en flexion. Lorsque les aciers de renfort ne règnent pas jusqu à l appui, l effort tranchant V au, défini ci-après, est à comparer à l effort tranchant sollicitant dans la section d ancrage de l acier de renfort. Cette vérification n est pas à faire pour les planchers à poutrelles à socle bois (sans reprise de bétonnage : aucune vérification de V wu ) lorsqu il n est pas nécessaire de faire appel à la résistance du treillis en tant qu armature transversale de la nervure (vérification relative à V du non déterminante). 208,42 Nature de la vérification Disposition dissymétrique 208,5 Vérifications dans la zone de béton tendu de nervure On considère deux cas : les poutrelles arment la totalité de la hauteur de la nervure : on admet qu il en est ainsi lorsque la membrure supérieure de la poutrelle se trouve en totalité à 2 cm au moins au-dessus soit de la fibre neutre de la section, soit du niveau de la sous-face de la paroi supérieure des entrevous résistants alvéolés, soit du niveau de la surface des entrevous de coffrage simple ; On considère que chaque acier de flexion équilibre une part d effort tranchant au prorata de sa section dans la section totale des armatures de flexion et on écrit que la transmission de cette part d effort à un (aux) acier(s) de renfort de section A r, au travers d une section de hauteur égale à celle de la zone d enrobage, et de longueur unitaire, n introduit pas une contrainte tangente ultime supérieure à la contrainte ultime de cisaillement du béton de la zone d enrobage. y cu 2 cm Fibre neutre y cu 2 cm L effort ultime tranchant pour une nervure de plancher limitée par ce cisaillement vaut : a : hauteur du talon d enrobage τ cu : contrainte ultime de cisaillement du béton du talon (0,03 f ck, f ck étant la résistance caractéristique en compression du béton au niveau considéré, en Mpa) ΣA : section totale des aciers de flexion y compris armatures de renfort ΣA r : section des aciers de renfort z : bras de levier = 0,9 d y cu 2 cm On admet que la cote y cu = 2 cm (uniquement si le treillis est sous certification) est suffisante pour assurer l ancrage du treillis en pleine masse. Cette prescription diffère de celle relative aux grecques de couture surmontées d un acier (article I.A.107,21) en raison de l effet de paroi à la mise en place du béton au-dessus de la poutrelle. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

61 Dans le cas où le treillis est non certifié, la valeur de y cu est obtenue telle que : avec R : résistance de la soudure garantie A d : section d une branche du treillis f yk : résistance à la traction des diagonales La résistance exigible pour les soudures hautes, soudures qui font l objet de contrôles systématiques de résistance, dans le cadre de l autocontrôle surveillé de la fabrication des treillis est fixée dans les Avis Techniques. les poutrelles arment partiellement la nervure, il en est ainsi quand aucune des conditions précédentes n est réalisée. 208,51 Cas des poutrelles armant la totalité de la hauteur de la nervure L effort tranchant ultime est limité par la plus grande des deux valeurs, V du équilibré par le treillis de la poutrelle et V cu résultant de la limitation de la contrainte de cisaillement du béton de nervure. Les efforts développés dans les diagonales du treillis sont calculés selon l hypothèse du treillis de Morsch, retenue dans les règles du béton armé. Prendre en compte V cu lorsqu il est plus grand que V du revient à considérer que la résistance de la nervure à l effort tranchant est assurée par le béton seul. V cu est calculé par : V cu = τ cu bz τ cu = 0,03f ck avec f ck : résistance caractéristique en compression du béton coulé en place b : plus petite largeur horizontale de la nervure augmentée de l épaisseur de paroi conventionnelle des entrevous z : bras levier à l ELU, z = 0,9 d d : hauteur utile de la section V du est calculé conformément à l article E5.3.2 de la NF EN L effort maximal dans une branche de treillis, soit verticale, soit inclinée dans le sens favorable, est limitée à la A plus faible des deux valeurs ( d ƒ yk ; R γ s g s ) (R défini en I.A. 208,2). Si F d désigne cet effort maximal, on a : avec s d : espacement entre deux diagonales parallèles 208,52 Cas des poutrelles armant partiellement la nervure Dans la zone non armée, c est-à-dire comprise entre la fibre neutre de la section et le niveau «N» situé à y cu 2 cm en dessous de la membrure supérieure de la poutrelle, on vérifie que la contrainte ultime de cisaillement du béton à l ELU n est pas dépassée dans les sections horizontales de la nervure. La vérification relative à l effort tranchant est effectuée conformément au paragraphe I.A.107,31 avec b i = b' ou bi = l selon les deux cas de figure énoncés ci-après. L un ou l autre des deux cas de figure suivants peut se présenter : le niveau «N» est situé dans la nervure formée entre les entrevous : b i = b', b' étant la moindre largeur horizontale recherchée dans la zone non armée, généralement au niveau «N» (voir schéma 1) ; le niveau «N» est situé dans la dalle de répartition, au-dessus des entrevous : bi = l, l étant la longueur de la ligne de moindre résistance atteignant les angles supérieurs des entrevous tant que l angle φ (voir schéma 2) est supérieur à 45 ; sinon, la ligne de moindre résistance ne doit pas faire un angle φ plus petit que 45 et la longueur l est alors limitée par la paroi rencontrée de l entrevous. z y cu y cu e e R 45 b' b Schéma 1 45 Schéma 2 e Fibre neutre Niveau N e Fibre neutre Zone non armée Niveau N Zone non armée Dans la zone armée, située sous le niveau précédent, on procède aux vérifications prévues en I.A. 208, ,6 Effort tranchant ultime Les vérifications prescrites aux articles précédents conduisent à calculer trois efforts tranchants au moins et cinq au plus. L effort tranchant ultime est : la plus petite valeur de {V au V wu la plus grande valeur de V c'u (s'il y a lieu) 208,7 Renforcement à l effort tranchant { V cu V du Le principe du calcul consiste à déterminer, indépendamment les unes des autres, les valeurs limites d effort tranchant équilibrées par le treillis de la poutrelle et par celui des armatures transversales de renfort, pour chacune des deux vérifications V wu et V du puis de les additionner pour les niveaux de vérification qui le permettent. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

62 Les calculs de V wu et de V du sont menés conformément aux articles précédents (I.A. 208,3 et I.A. 208,5), en ne comptant cependant qu une seule fois le terme «béton» (0,35 f ctk0,05 bz) dans la somme des deux V du. On distingue ci-après le principal type de renforcement et on affecte de l indice 1 les valeurs de V wu et V du, équilibrées par le treillis de la poutrelle et de l indice 2 celles équilibrées par les armatures de renfort. Exemple : ; ; Avec A d1 : Section de la diagonale de la poutrelle (n 1) résistant à l effort tranchant A d2 : Section de la diagonale de l armature de renfort (n 2) f yk,1 : Résistance à la traction des aciers (n 1) résistant à l effort tranchant f yk,2 : Résistance à la traction des aciers (n 2) résistant à l effort tranchant R : Résistance garantie des soudures des aciers résistant à l effort tranchant Les schémas sont donnés pour des poutrelles à talon en béton, les prescriptions s appliquent de la même façon pour les poutrelles à socle en bois pour ce qui concerne V du. Le calcul des autres limites V au et V cu reste inchangé. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

63 (2) 208,71 Renforcement par éléments de poutrelles superposés Ce type de renforcement est aussi appelé «poutrelle à cheval». Le schéma de fonctionnement est semblable à celui des grecques munies de barres filantes soudées à leurs deux extrémités. Cas d une poutrelle de base avec treillis superposé ancré dans le talon Zones Vérifica on à effectuer Zones Vérifica on à effectuer d y cu y cu a d y cu y cu a A t b i A r t b b b b i A t A r b b b 2 surface de reprise surface de reprise A t τ OU OU (2) (2) (1) (1) V au=2a cudz V au=2aτ cudz D = min {(V du1 + V du2) /V du2 ; A/A r si présence de renfort A D = min {(V du1 + V du2) /V du2 ; A/A r si présence de renfort A r} r} (1) (1) (2) (2) Zones l : longueur de la ligne de moindre résistance à considérer dans la configuration décrite à la fin de l article I.A. 208,52Zones b i : largeur de l interface au niveau de la surface de reprise Vérifica on à effectuer Vérifica on à effectuer y cu 5 OU y cu b 5 OU d y cu b 4 d y cu y cu a y cu a b b i A t b b b b i A r b b A t surface de reprise 3 2 surface de reprise 1 (2) (1) V au = 2a. z Aucune vérifica on si aucun renfort Ar (2) (1) (1) A t A r A t 1 V au = 2a. z Aucune vérifica on si aucun renfort A r (1) (2) e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

64 (2) (1) (2) Cas d une poutrelle de base avec treillis superposé posé sur le talon Zones Vérifica on à effectuer Zones Vérifica on à effectuer y cu y cu b b 5 5 OU OU d y cu d y cu 4 4 y cu a y cu a b b i b b b b 3 3 b 2 2 bsurface i de reprise surface de reprise (2) (1) (2) (1) A t A r A t A r A t 1 V au = 12a V au = 2a. z. z Aucune vérifica on si aucun renfort Ar Aucune vérifica on si aucun renfort Ar (1) (2) (1) (2) l : longueur de la ligne de moindre résistance à considérer dans la configuration décrite à la fin de l article I.A b i : largeur de l interface au niveau de la surface de reprise 209 Vérification des conditions d appui Elles concernent le cas d appui sur des poutrelles, murs ou tout autre support en retombée par rapport à la sousface du plancher. 209,1 Phase provisoire (pendant la mise en œuvre) Compte tenu de la conception des poutrelles et en particulier de leurs conditions de coupe à longueur, la position du dernier nœud inférieur du treillis par rapport à l appui peut être très variable. On admet que la stabilité en phase provisoire est assurée dans les cas courants lorsque, en l absence d essai, les dispositions qui suivent sont satisfaites. Dans le cas contraire, des étais complémentaires près de l appui doivent être mis en place. Les cas particuliers sont traités dans les Avis Techniques qui peuvent également s appuyer sur des justifications expérimentales. 209,11 Poutrelles à talon en béton La longueur d appui b des talons sur les éléments porteurs doit être au moins égale à : 2 cm sur les éléments en béton armé ; 5 cm sur les éléments maçonnés. Un nœud inférieur du treillis doit se trouver au-dessus de l appui, sinon à une distance du nu n excédant pas 10 cm. b Nœud inférieur 10 cm ou nœud sur appui e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

65 209,12 Poutrelles à socle en bois La longueur d appui b des socles sur les éléments porteurs doit être égale aux valeurs indiquées dans le cas des talons en béton. Si les distanciers ne sont pas situés au droit ou à proximité immédiate des nœuds inférieurs du treillis, un distancier doit être ajouté au droit ou à proximité immédiate du dernier nœud inférieur d extrémité. Ce distancier doit alors se trouver sur l appui ou à une distance n excédant pas 3 cm (Figure 1). Sinon, mais sans que ce distancier soit à plus de 10 cm du nu de l appui, un autre distancier doit être ajouté au-dessus de l appui (Figure 2). Distancier au droit ou à proximité immédiate du nœud (position d origine, sinon distancier ajouté) 209,22 Vérification de la bielle d about comprimée Cette vérification doit être effectuée conformément au chapitre 108,12. Cette vérification est rarement déterminante. 209,3 Cas particuliers Toutes les prescriptions et dispositions indiquées à l article I.A.108,2 sont applicables en tenant compte du fait que les branches d extrémités du treillis de la poutrelle peuvent remplacer les armatures de suspension prévues à cet article si leur position et leur résistance le permettent, et qu il est toujours possible d ajouter des aciers longitudinaux complémentaires (voir article I.A. 209,21). b 3 cm b 10 cm Figure 1 Figure 2 209,2 Phase définitive 209,21 Ancrage des armatures longitudinales inférieures Les prescriptions données à l article I.A.108,11 sont applicables en totalité. II en résulte que lorsque les armatures de base ou de renfort des poutrelles sont en aciers HA, les longueurs d ancrage de ces armatures sur appui sont calculables de manière usuelle. En cas d insuffisance d ancrage, la force égale à la partie non équilibrée de M Ed /0,9 d + V Ed doit être ancrée par un ou des aciers complémentaires placés au-dessus du talon. La longueur de recouvrement des aciers complémentaires et du treillis de la poutrelle doit tenir compte de la longueur de scellement propre aux aciers complémentaires et des résistances de chaque nœud du treillis. Dans le cas de poutrelles à socle en bois, l ancrage de l effort tranchant, selon les dispositions ci-dessus, doit être assuré à partir de l extrémité du socle. Dans tous les cas, il est loisible de tenir compte d une possibilité de relevage des charges sur l appui par la dernière diagonale du treillis à condition qu un nœud supérieur du treillis soit au-dessus de l appui et dans la limite de l ancrage de ce nœud ainsi que la résistance de la diagonale. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

66 Annexe I : Vérification des poutrelles à treillis métallique en phase provisoire (annexe introduite à l article I.A. 204) La présente annexe décrit les modalités d essais permettant de définir des valeurs résistantes dans le cas de poutrelles ne faisant pas l objet d une certification de produit. 1 Généralités La présente annexe utilise la terminologie suivante : g 1 poids de la poutrelle en dan/ml portée d étaiement retenue pour les essais dans la L i configuration isostatique (Figure H.2 a de la norme NF EN ) la charge globale supportée par la poutrelle avant rupture lors des essais de flexion dans la configuration isostatique (Figure H.2 a de la norme P b,i NF EN ) la charge globale provoquant à mi-portée d étaiement, dans la configuration isostatique, une flèche P 500,i supérieure ou égale à L i /500 la déformation mesurée à mi-travée d étaiement, w 500,i dans la configuration isostatique, sous la charge P 500,i la raideur apparente de la poutrelle, dans la configuration isostatique, pour une déformation égale [EI] 500,i à L i /500 la charge globale provoquant à mi-portée d étaiement, dans la configuration isostatique, une flèche P 200,i supérieure ou égale à L i /200 la déformation mesurée à mi-travée d étaiement, w 200,i dans la configuration isostatique, sous la charge P 200,i la raideur apparente de la poutrelle, dans la configuration isostatique, pour une déformation égale [EI] 200,i à L i /200 portée d étaiement retenue pour les essais L h dans la configuration avec appui intermédiaire (Figure H.2 b de la norme NF EN ) la charge globale supportée par la poutrelle avant rupture lors des essais de flexion dans la configuration avec appui intermédiaire (Figure H.2 b de la P b,h norme NF EN ) la charge globale provoquant à mi-portée d étaiement, dans la configuration avec appui P 500,h intermédiaire, une flèche supérieure ou égale à L h /500 la déformation mesurée à mi-travée d étaiement, w 500,h dans la configuration avec appui intermédiaire, sous la charge P 500,h la raideur apparente de la poutrelle, dans la configuration avec appui intermédiaire, pour une défor- [EI] 500,h mation égale à L h /500 la charge supportée par la poutrelle avant rupture P s lors des essais de cisaillement (Figure H.3 a de la norme NF EN ) Moment résistant obtenu par essai sur une poutrelle M R,ind,i dans la configuration isostatique Moment résistant obtenu par essai sur une poutrelle M R,ind,h dans la configuration avec appui intermédiaire Effort tranchant résistant obtenu par essai sur une V R,ind poutrelle Moment résistant caractéristique déterminé par M Rk essai (à partir des résultats des essais initiaux) Effort tranchant résistant caractéristique déterminé V Rk par essai (à partir des résultats des essais initiaux) γ E coefficient de modèle : γ E = 1,42 M Rd,i Moment résistant de calcul sous moment positif dans la configuration isostatique M Rd,h Moment résistant de calcul sous moment positif dans la configuration avec appui(s) intermédiaire(s) Effort tranchant résistant de calcul V Rd 2 Données nécessaires au dimensionnement des poutrelles à treillis : valeurs résistantes déterminées par essais 2,1 Effort tranchant résistant Les essais sont réalisés avec une portée d essai de 2 m, la charge ponctuelle étant positionnée à 0,50 m de l appui. V g 3 + P 4 R, ind = 1 s Si lors de l essai de cisaillement réalisé suivant le dispositif ci-dessus, la rupture de la poutrelle se fait en flexion (flambement de la membrure supérieure), il convient de recommencer l essai de cisaillement sur une portée de 2 m en modifiant la position de la charge ponctuelle suivant le dispositif ci-dessous : V R, ind = g 1 2 1,5. S + Ps 2 où S d est le pas du treillis en m. d Dans ce nouveau dispositif d essai en cisaillement, la distance entre le point d application de la charge et l appui gauche a été diminuée afin que la rupture se fasse en cisaillement (flambement de la diagonale ou cisaillement du talon en béton). La détermination de ce dispositif d essai de cisaillement complémentaire (position des nœuds par rapport à l axe de l appui et par rapport au point d application de la charge) s est basée sur une campagne d essais. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

67 2,2 Moments résistants et raideurs apparentes 2,21 Cas de la pose avec étais L h /2 P essai /2 P essai /2 L h g1 Lh + Pb P500, h Lh = 96 5 w L h L h /2 M R, ind, h =, h Lh [ EI ] 500, h 500, h 2,22 Cas de la pose sans étais M R, ind, i [ EI ] [ EI ] 500, i 200, i P essai /2 P essai /2 L i /3 L i 2 L Pb, i L i i = g P500, i Li = w 23 = , i 3 200, i Li P w 200, i L i /3 3 Essais initiaux 3,1 Portées d essais Essai de flexion La portée d essai est fixée forfaitairement comme indiqué dans le tableau ci-dessous : Hauteur (mm) 100 H r < H r 170 H r > 170 Caractéristiques du raidisseur Ø Acier de tête (mm) Ø T < Ø T < Ø T 14 Ø T > 14 Ø T < Ø T < Ø T 14 Ø T > 14 Ø T < Ø T < Ø T 14 Ø T > 14 Ø Diagonale (mm) Portée d essai (m) 4 2,00 > 4 2,20 5 2,50 > 5 2,70 6 3,20 > 6 3,50 7 3,70 > 7 4,00 4 2,70 > 4 3,00 5 3,20 > 5 3,50 6 3,70 > 6 4,00 7 4,20 > 7 4,50 4 3,20 > 4 3,50 5 3,70 > 5 4,00 6 4,20 > 6 4,50 7 4,70 > 7 5,00 Dans le cas de raidisseurs avec deux aciers de tête, la portée d essai sera augmentée de 50 cm. Il conviendra de retenir le diamètre maximal des aciers de tête pour une lecture dans le tableau. Essai de cisaillement La portée d essai est fixée à 2 m. 3,2 Échantillons Pour chaque type de poutrelle (section béton et armatures), les essais portent sur un nombre minimal de : 5 poutrelles pour l essai de flexion sur deux appuis ; 5 poutrelles pour l essai de flexion avec appui intermédiaire ; 5 poutrelles pour l essai d effort de cisaillement. Ces poutrelles doivent être issues de fabrications différentes. La résistance du béton correspond à celle garantie à la livraison à ± 20 %. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

68 3,3 Procédure d essais Les essais sont réalisés suivant les modalités définies à l annexe H de la norme NF EN , à l exception du point 3 de l article H.5.b.3. La charge est montée par paliers suivant le tableau ci-dessous : Charge P en % de P 0 Durée en s Retrait de la charge * 30 95* Poutrelles à treillis raidisseur : retrait de la charge et mesure de la flèche résiduelle 10 min maxi Paliers suivants par pas de 5 %* jusqu à rupture 60 *Paliers complémentaires à la norme P 0 étant la charge totale correspondant à la valeur du M rk visé D autres paliers intermédiaires peuvent être envisagés, notamment pour des besoins de mesures de la flèche. À chaque palier on relève l intensité de la charge P et la flèche w correspondante (mesurée en fin de palier). Dans le cas où la machine d essai ne permettrait pas de réaliser les premiers paliers de chargement, la charge minimale réalisable doit être maintenue pendant une durée correspondant à la durée cumulée de tous les paliers de chargement inférieur. La charge devra cependant être inférieure à 50 % des charges visées (flexion, cisaillement et/ou déformation). Valeurs résistantes en flexion et cisaillement Si la rupture intervient avant que l on ait atteint 100 % de la charge visée, la valeur enregistrée est celle correspondant au dernier palier supporté. Au-delà de 100 %, la valeur enregistrée est alors la charge maximale supportée. 3,4 Interprétations La détermination des valeurs caractéristiques M Rk et V Rk est effectuée conformément à l Annexe D de la NF EN 1990 en utilisant le tableau D.1 suivant et considérant le coefficient de variation V x inconnu : Tableau D.1 Valeurs de k n pour la valeur caractéristique de 5 % N V x connu 2,31 2,01 1,89 1,83 1,80 1,77 1,74 1,72 1,68 1,67 1,64 V x inconnu 3,37 2,63 2,33 2,18 2,00 1,92 1,76 1,73 1,64 Les valeurs de calcul M Rd (M Rd,i et M Rd,h ) et V Rd sont déterminées à partir des valeurs caractéristiques de la façon suivante : M Rd = M Rk / γ E V Rd = V Rk / γ E avec γ E = 1,42 Pour le calcul des valeurs du module de rigidité [EI], on retient la valeur moyenne calculée à partir des résultats individuels. Chapitre 3 Prescriptions particulières aux planchers à poutrelles en béton précontraint 300 Domaine d application Les règles du présent chapitre sont établies pour des montages de plancher dont la hauteur totale n excède pas 2,5 fois la hauteur des poutrelles, sauf dans le cas de montages à entrevous résistants (en béton ou en terre cuite) et dans lesquels la liaison entre poutrelles et béton complémentaire de nervure est réalisée par des armatures transversales dites de couture. Cette limitation forfaitaire a pour but d éviter des montages de proportions différentes de ceux qui, dérogeant aux règles françaises du béton armé, ont fait l objet d études et d expérimentations nombreuses. C est pourquoi seuls les montages à entrevous résistants et avec armatures transversales de couture rétablissant le monolithisme des nervures échappent à cette limitation. Par contre, même avec le monolithisme établi par des armatures de couture, les montages à entrevous de coffrage simple sont assujettis à la limitation sur les hauteurs car les règles du béton armé n ont admis l absence de véritables étriers d effort tranchant que pour les montages à «corps creux» résistants et sous certaines conditions (contrainte tangente limitée). Cependant, des dérogations sur la limitation des hauteurs peuvent être admises dans les Avis Techniques pour certains montages à entrevous de coffrage simple et comportant des armatures de couture. 301 Définition des poutrelles Ces poutrelles en béton, généralement en forme de T renversé, peuvent comporter en sous-face une plaquette de terre cuite. Leur géométrie doit être compatible avec les fonctions de base du produit. Les poutrelles dont la hauteur est supérieure à 20 cm ne sont pas visées dans le présent chapitre. Les poutrelles de hauteur supérieure à 20 cm sont considérées comme des poutres relevant du DTU 23.3 «Éléments linéaires». Sont assimilées, pour l application des prescriptions qui suivent sauf indications particulières de l Avis Technique, les poutrelles en céramique et béton précontraint, poutrelles formées d éléments de terre cuite précontraints par adhérence d une armature enrobée dans le béton que coffrent ces éléments en céramique. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

69 302 Rappel des prescriptions communes applicables Les principaux articles spécifiques applicables à ces planchers sont rappelés ci-dessous : I. Généralités 1.7 : Définition des entrevous I.A.103 : Forme des sections de béton coulé en œuvre I.A.104,1 : Vérifications à la mise en œuvre Vérifications concernant les poutrelles I.A. 105,3 : Calcul du plancher en flexion : table de compression prise en compte I.A.106,2 : Déformations admissibles I.A.107 : Efforts tranchants I.A.108 : Vérification des conditions d appui des planchers 303 Prise en compte des actions dans les calculs justificatifs La nature et l intensité des actions à introduire dans les calculs sont fixées par les documents particuliers du marché (DPM), par référence à la norme NF EN et son annexe nationale NF EN /NA (NF P ). Les combinaisons d actions sont définies dans la norme NF EN 1990 avec son annexe nationale française NF P Caractéristiques mécaniques des sections Il est loisible d effectuer les calculs sans homogénéisation du béton ou de l acier, considérant la section béton brute. Il est cependant possible d homogénéiser les matériaux de nature différente. Les coefficients d homogénéisation sont déterminés en considérant le module différé du béton pris égal à E cm /3. Le calcul des contraintes dues à la précontrainte doit être réalisé en homogénéisant les sections des armatures longitudinales passives, considérant un coefficient d homo - généisation n = 5 pour les vérifications à la mise en précontrainte et n = 15 dans les autres cas. Les sections des armatures actives ne doivent pas être homogénéisées. Pour les poutrelles comportant des éléments en terre cuite (coque ou plaquette), les coefficients d homogénéisation sont définis dans les Avis Techniques. Dans le cas de matériaux autres que le béton et les armatures de la table et des entrevous, les modalités de prise en compte des matériaux et les coefficients d homogénéisation sont définis dans les Avis Techniques. 305 Armatures de flexion 305,1 Conditions de prise en compte des armatures actives Les armatures de précontraintes doivent être agréées par l Association pour la qualification de la précontrainte et des équipements des ouvrages de bâtiment et de génie civil (ASQPE). Les valeurs caractéristiques de la précontrainte à prendre en compte dans les vérifications à l état limite de service sont définies au paragraphe de la norme NF EN et son annexe nationale française NF EN /NA, avec r sup = 1,05 et r inf = 0,95. Dans le cas d une certification CSTBat ou NF, les valeurs r sup et r inf sont ramenées à 1 compte tenu des contrôles de tension réalisés en production. 305,11 Force de précontrainte initiale C est la tension des armatures en partie courante du banc, tension qui peut être différente de celle à l ancrage lorsque des déviations d armature en extrémité de banc entraînent une chute de tension non négligeable. La tension à l ancrage côté mise en tension ne doit pas dépasser 0,95 F p0,1k. La tension à l origine est indiquée dans les Avis Techniques. 305,12 Force de précontrainte à long terme Elle est obtenue à partir de la tension à l origine par déduction de «pertes de précontrainte». Les pertes de précontrainte finales sont déterminées conformément au paragraphe de la norme NF EN et son annexe nationale NF EN /NA. En l absence de calcul plus précis, il convient de déduire les valeurs du tableau ci-dessous : Tableau Pertes de précontrainte finales Contrainte initiale dans les armatures de précontrainte (σ 0max ) Pertes finales au bout d un temps infini, en pourcentage de la force de précontrainte initiale (ΔP/P 0 %) 0,95 f p0,1k 22 % 0,80 f pk 21 % 0,75 f pk 20 % 0,70 f pk 19 % 0,65 f pk 17 % La tension finale et/ou les pertes de précontrainte prises en compte dans les calculs sont indiquées dans les Avis Techniques. Pour les vérifications en phases provisoires, mise en précontrainte et manutention, la perte de précontrainte est prise égale à 8 %. 305,13 Précontraintes admissibles 305,131 Précontrainte minimale La contrainte finale minimale due à la précontrainte est fixée conventionnellement à : 2 MPa en moyenne dans la section ; 4 MPa en fibre inférieure. 305,132 Précontrainte maximale La contrainte finale maximale en fibre inférieure due à la précontrainte est limitée par la résistance du béton à la compression au moment de la détension des armatures, suivant le référentiel de certification CSTBat ou NF, en fonction des résultats de l autocontrôle surveillé. La contrainte finale de traction en fibre supérieure due à la précontrainte est limitée à 3 MPa. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

70 Le gradient des contraintes sur la hauteur des poutrelles a une importance non négligeable sur la rectitude du produit fini : une appréciation peut être portée sur ce point cas par cas dans les Avis Techniques. 305,14 Longueur de transmission de la précontrainte La longueur de transmission de la précontrainte se calcule suivant l article de la norme NF EN et son annexe nationale NF EN /NA. 305,15 Longueur de la régularisation des contraintes La longueur de régularisation L disp le long de laquelle les contraintes dans le béton se diffusent progressivement jusqu à une distribution linéaire dans la section de béton est calculée suivant l article de la norme NF EN et son annexe nationale NF EN /NA. 305,2 Armatures passives Elles peuvent être : soit des armatures de béton armé ; soit des armatures de précontrainte non tendues. Dans les vérifications à la rupture on limitera les allongements des armatures passives à 1 % lorsqu elles sont des armatures de précontrainte non tendues. Leur ancrage à rupture doit être vérifié en fonction de leur caractère d adhérence. L ancrage des armatures de précontrainte non tendues est vérifié suivant l article de la NF EN et son annexe nationale NF EN /NA. 306 Vérifications à la mise en œuvre Les principes de vérification lors de la mise en œuvre des planchers sont explicités à l Annexe V du chapitre ,1 Détermination de la déformation maximale w max Ce paragraphe est introduit à l article 2-c) de l Annexe V du chapitre 1. Dans le cas de présence d aciers passifs ou d éléments de terre cuite, les vérifications qui suivent sont réalisées en section homogénéisée. Pour les aciers, on considère un coefficient d homogénéisation n = 5. Pour les éléments en terre cuite (plaquette et coque), les coefficients d homogénéisation sont définis dans les Avis Techniques. 306,11 Détermination de la contreflèche La contreflèche w c doit être évaluée au moment de la mise en œuvre du plancher. En l absence de vérification particulière, on pourra considérer : 4 2 5g P m r eb L 1 Lb, b wc = 1,50 384Ecm, b, r I b 8 Ecm, b, r I b expression dans laquelle : L b est la longueur béton de la poutrelle considérée ; E cm,b,r est la valeur du module d élasticité du béton de la poutrelle au moment de la mise en précontrainte ; E cm, b, r = 0,30 f c, r , valeur en MPa avec f c,r : résistance minimale sur cylindre exigée à la mise en précontrainte (valeur en MPa), I b : inertie de la poutrelle déterminée à partir de sa géométrie nominale, P m,r : force de précontrainte en N, au moment de la mise en précontrainte, déterminée en considérant une perte forfaitaire de tension égale à 8 % de la tension initiale, e b : excentricité de la force de précontrainte P m,r par rapport au centre de gravité de la section transversale de la poutrelle. 306,12 Détermination de la flèche résiduelle w max dans le cas de pose sans étai wmax = w tot w c avec w tot : la déformation calculée sous la combinaison de charges { G b + Q' co + Q s } en considérant le module d élasticité du béton de la poutrelle au moment du coulage du béton complémentaire. La portée de calcul L er est définie à l article I.A.105,13. En l absence d indication particulière, on suppose que le béton de la poutrelle est âgé de 7 jours. E cm, b, 7 avec : = 0,30 f c, ( f f ) f c, 7 = f c, r + 0, 60 ck c, r f ck : résistance en compression du béton à 28 jours mesurée sur cylindre, valeur en MPa. La valeur de f c,7 est déterminée à partir de l équation (10.1) du chapitre de la NF EN ,13 Détermination de la flèche résiduelle w max dans le cas de pose avec étai On considère dans ce cas que w max est négligeable. 306,2 Détermination de l effort tranchant résistant V rd Ce paragraphe est introduit à l article 2-c) de l Annexe V du chapitre 1. L effort tranchant résistant V Rd,c est déterminé à partir de la formule (6.4) au chapitre de la NF EN , qui s écrit sous la forme : I b bw 2 VRd, c = f ctd + α l σ cp f ctd S avec : 0,21 f fctd = fctd,7 = γ c avec γ c = 1,30 b ( 2/ 3) c,7 e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

71 h l x =, où h représente la hauteur de la poutrelle ; 2 σ cp = P m, r A c P m,r est la force de précontrainte définie ci-dessus ; A c est l aire de la section transversale de la poutrelle ; I b est l inertie de la poutrelle ; b w est la largeur de la poutrelle au niveau où le cisaillement est maximal ; S b est le moment statique par rapport au centre de gravité de la section de poutrelle, de la surface située en dessous du niveau pour lequel le cisaillement est maximal. L ordonnée pour laquelle le cisaillement est maximal est b celle pour laquelle le rapport w est minimal. S b La résistance à l effort tranchant peut également être déterminée à partir de l expression suivante : I b VRd, c = 0, 03 fc, 7 bw S b Le modèle de calcul utilisé pour déterminer l effort tranchant résistant V Rd,c devra être validé par des essais (vérification par le calcul assisté par des essais) dans les conditions définies à l Annexe H de la norme NF EN et plus particulièrement suivant la méthode définie à l article H.6.1 de l Annexe H de la norme NF EN comme suit. Pour la calibration du modèle de calcul, des essais de type initiaux doivent être réalisés sur trois corps d épreuve pour le dispositif d essai de cisaillement (Figure H.3 b de la norme NF EN ). Les essais doivent être réalisés pour chaque famille de poutrelles (conformément aux prescriptions du référentiel de certification produit) en retenant pour chaque famille la poutrelle la plus précontrainte. Les résultats doivent être considérés comme positifs si les conditions suivantes sont satisfaites : V(P s )/ V calc 0,95 pour chaque corps d épreuve soumis à l essai ; Moy{V(P s )/V calc } 1,0 pour la valeur moyenne du rapport pour les trois essais ; où : P s est la charge supportée par la poutrelle avant rupture lors des essais de cisaillement (Figure H.3 b de la norme NF EN ) ; V calc est l effort tranchant résistant calculé (V Rd,c ) pour la section critique du corps d épreuve dans le dispositif d essai, pour les dimensions et les propriétés des matériaux réelles (paramètres de résistance réelle de l acier et paramètres de résistance réelle du béton déduits de leur résistance à la compression mesurée), avec γ S = γ C = 1. Le mode de rupture observé dans l essai doit correspondre au modèle pris comme hypothèse dans les calculs. 306,3 Vérification d intégrité de la section sur étais Ce paragraphe est introduit à l article 2-c) de l Annexe V du chapitre 1. On vérifie, sous l action du poids propre du plancher, pris en valeur nominale { G 1 + G b + Q co }, que la contrainte de traction en partie supérieure de la poutrelle n excède pas f ctm. 307 Vérifications relatives à la flexion des planchers sous moments positifs Ces vérifications concernent les planchers terminés. 307,1 Nature des vérifications Les vérifications concernent à la fois l état limite de service (ELS) et l état limite ultime de résistance (ELU). 307,2 Vérifications à l état limite de service Le calcul des contraintes est effectué en tenant compte des phases de mise en œuvre, par superposition des états de contrainte successifs. La vérification de la résistance à la flexion à l ELS porte sur la limitation des contraintes et sur la maîtrise de la fissuration. L Annexe I du présent chapitre explicite des formules de vérification en flexion à l ELS dans l hypothèse d une section non fissurée. 307,3 Vérification à l état limite ultime 307,31 Moment sollicitant M Edu La valeur de calcul du moment de flexion à mi-portée à l ELU, M Edu (en N.m), est déterminée comme indiqué aux chapitres 6.4 et A.1.3 de la NF EN 1990 et son annexe nationale NF EN 1990/NA. 307,32 Moment résistant ultime du montage M rdu Pour les montages à table de compression complète coulée en œuvre ou à table composite, la valeur de calcul du moment de flexion à l ELU M rdu peut être déterminée à l aide de l équation suivante : 1 1 F Mrdu = FA d A avec FA= ( npf F ) γ 2 b f pk + rk R ( ) eff* cd γ R est le coefficient de sécurité global pour le moment ultime (γ R = 1,10) ; d est la distance entre le centre de gravité de la force F et A la membrure comprimée supérieure, en mm ; b eff est la largeur participante de la membrure comprimée de la section résistante définie à l article I.A. 105,3 ; f cd est la valeur de calcul de la résistance en compression du matériau le plus faible dans la membrure comprimée de la section composite pour l ELU, en MPa ; n p est le nombre d armatures de précontrainte actives dans la poutrelle ; F pk est la force de rupture garantie pour chaque armature de précontrainte, en N ; F rk = As Fyk pour les armatures pour béton armé, As étant l aire totale de la section d armatures, en N ; Frk = n' p A p * Fp 0,1k * pour les armatures de précontrainte, n p étant le nombre d armatures utilisées comme armatures passives, en N. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

72 Ces formules supposent que la hauteur de béton comprimé n excède pas l épaisseur de la table de compression : F A / (b eff.f cd ) < h 0 Cette formule suppose par ailleurs que les armatures subissent des allongements suffisants. Dans certains cas (table de compression partielle, armatures proches de la fibre supérieure), il est nécessaire de contrôler cette hypothèse en vérifiant la compatibilité des déformations. Les déformations des sections sont limitées par un raccourcissement unitaire du béton de 3,5 et un allongement maximal de l armature la plus critique fixé à ε ud. Le diagramme déformations-contraintes de l acier est conventionnellement le diagramme bilinéaire défini ci-dessous : σp fpk Les charges agissant perpendiculairement à la fibre moyenne de la poutrelle étudiée sont habituellement constituées des charges permanentes (G, en dan/m 2 ) et des charges d exploitation (Q, en dan/m 2 ). Elles peuvent également provenir des actions climatiques. La répartition des moments fléchissants entre les sections en travées et sur appuis peut être déterminée par les méthodes de la résistance des matériaux, en tenant compte des effets de la réduction d inertie des sections résistantes au voisinage des appuis, notamment la méthode de Caquot peut être appliquée (pour des planchers à charges d exploitation modérées ou non). Pour les planchers à charges d exploitation modérées, la répartition des moments fléchissants peut être forfaitaire, comme indiqué à l article I.A ci-après. 308,2 Méthode de calcul applicable aux planchers à charges d exploitation modérées, dite méthode forfaitaire 308,21 Domaine d application Il est le même que celui défini à l article I.A. 105, ,22 Principe de la méthode fpk Ep La formule du moment résistant est issue du chapitre E.3 de l annexe E de la NF EN Du fait que, pour les planchers à table de compression complète, le pourcentage mécanique est faible, il n y a pas de risque de rupture par le béton, car les armatures subissent de grands allongements et atteignent leur limite de rupture. Ceci est indépendant du mode de pose. Pour les montages à table de compression partielle, la formule précédente reste valable lorsque la table de compression a une largeur suffisante. C est le cas des montages entrant dans le cadre de la dérogation-couture. Dans les autres cas, il convient de vérifier la compatibilité des déformations à rupture du béton comprimé et des aciers tendus. Lorsque l écrasement du béton est atteint avant l épuisement de la résistance des armatures, le calcul est conduit comme pour les poutrelles autoportantes. 308 Continuité 308,1 Généralités Ainsi qu il est indiqué à l article I.A , la prise en compte de continuités entre travées voisines est le mode normal de dimensionnement. Pour les planchers à poutrelles précontraintes, il est tenu compte de la réduction des moments négatifs sur les appuis de continuité, réduction due aux déformations différées différentielles. Il s agit d une redistribution des contraintes due aux effets antagonistes du fluage des poutrelles sous précontrainte et du retrait différentiel entre la table coulée en œuvre et la poutrelle préfabriquée. εud εp Il est le même que celui défini à l article I.A. 105, ,23 Condition d application de la méthode M Ed,0 est la valeur maximale du moment fléchissant sollicitant dans la «travée de comparaison» définie au paragraphe I.A.105,142, les charges étant prises en totalité, y compris le poids propre du plancher, et affectées de leurs coefficients partiels de sécurité à l ELU. M Rd,w et M Rd,e sont respectivement les valeurs absolues des moments résistants sur appuis de gauche et de droite, compte tenu des sections de chapeaux mises en place, et M Rd,t max est le moment résistant en travée, dans la zone de moment sollicitant maximal pris en compte dans les calculs de la travée considérée. 1) Moments minimaux sur appuis La valeur absolue de chaque moment résistant sur appui intermédiaire M Rd,w et M Rd,e n est pas inférieure à la valeur figurant dans le tableau suivant : Valeurs minimales de moment sur appui intermédiaire Plancher à poutrelles précontraintes Plancher à deux travées 0,55 M ' 0 Appuis voisins des appuis de rive d un plancher à plus de deux travées 0,50 M ' 0 Autres appuis intermédiaires d un plancher à plus de trois travées 0,40 M ' 0 Dans le cas de planchers mis en œuvre avec étais : M ' 0 = M Ed,0. Dans le cas de planchers mis en œuvre sans étais, M ' 0 est évalué comme M Ed,0 mais en considérant seulement 50 % du poids propre du plancher. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

73 Cette distinction dans le cas du plancher mis en œuvre sans étais est justifiée par le fait que le poids propre du plancher, initialement appliqué aux poutrelles seules, se trouve partiellement reporté sur le système continu par le jeu des redistributions de contraintes dues au fluage. Dans le cas de travées de portées utiles inégales ou chargées inégalement de part et d autre de l appui considéré, la valeur de M ' 0 intervenant dans la détermination des bornes du moment sur appui est prise égale à la demisomme des M ' 0 des deux travées. En ce qui concerne les appuis de rive, lorsque des liaisons efficaces établies entre les planchers et les éléments porteurs verticaux (murs armés, etc.) permettent de justifier un encastrement partiel, le moment correspondant peut être pris en compte dans les vérifications, sans dépasser toutefois 0,5 M '. 0 En règle générale, il n est pas admis de prendre en compte la rigidité de torsion de l élément porteur pour assurer cet encastrement (cas d un appui sur poutre). Si les calculs font intervenir un encastrement partiel sur un appui de rive, il convient de ne pas omettre de justifier la résistance de l élément porteur. 2) Vérification de la capacité portante On vérifie l inégalité suivante : MRd,w+ MRd,e MRd,t + C ferm MEd,0 2 avec C ferm = 1,1 dans le cas des travées intermédiaires des planchers à plus de trois travées, C ferm = 1,15 dans le cas de planchers à deux travées ou dans le cas des travées de rive d un plancher à plus de deux travées. La vérification des sections en travées peut être effectuée en considérant une portée fictive de calcul égale à une fraction de la portée réelle. L Annexe II explicite la méthode de détermination de la portée libre fictive pour la vérification en flexion des sections en travée des planchers en continuité. 308,24 Dispositions d armatures Les prescriptions relatives aux armatures de continuité sont données à l article I.A.105,5. Dans le cas général, on applique les règles suivantes : les armatures longitudinales (armatures inférieures et supérieures) doivent être disposées de manière à équilibrer, en toute section, les moments fléchissants résultant du tracé des courbes enveloppes décalées de la hauteur utile z, bras de levier du couple élastique ; des armatures supérieures capables d équilibrer un moment fléchissant égal à 0,15 M Tmax doivent être prévues au droit des appuis simples et de rives ; la section des armatures supérieures prévues au droit des appuis de continuité doit être supérieure ou égale à la section minimale définie au paragraphe de la norme NF EN et son annexe nationale NF EN /NA. Si l on prend pour les moments sur appuis les valeurs absolues minimales définies au paragraphe I.A. 308,23 ci-dessus, à moins de justifications plus précises, la longueur des chapeaux, à partir du nu des appuis, est au moins égale : à 1/5 de la plus grande portée utile des deux travées encadrant l appui considéré, s il s agit d un appui n appartenant pas à une travée de rive ; à 1/4 de la plus grande portée utile des deux travées encadrant l appui considéré, s il s agit d un appui intermédiaire voisin d un appui de rive, cette longueur pouvant être réduite au 1/5 de la portée utile dans le cas de travées de portées utiles égales et également chargées. En tout état de cause, l attention est appelée sur le fait que, dans une poutre continue comportant des travées inégales ou inégalement chargées, les chapeaux doivent s étendre dans les travées les plus courtes et les moins chargées sur une longueur plus grande que dans les travées les plus longues et les plus chargées. 308,25 Méthode de calculs applicables aux planchers à charges d exploitation élevées Cette méthode s appuie sur les théories usuelles de la résistance des Matériaux. Elle prend en compte les redistributions de sollicitations et la variation du moment d inertie des sections transversales. La méthode de Caquot peut notamment être appliquée. 309 Évaluation des déformations Dans le cas d une portée chargée uniformément reposant librement sur ses appuis, la flèche active, en mm, peut être exprimée par l équation suivante : L 2 f a = 1 8kaE c,eff I (k g1 + k2g2+ k3 ( gv+ ga) + k 4 ( gp+ gq) al 2 + k 5 g q) * + ksm n s kpp m,o ep 9,6 Cette formule est issue de l annexe E article E de la norme NF EN Dans le cas d un calcul avec homogénéisation, le module pris en compte est le module différé du matériau de référence pour les coefficients d homogénéisation. La valeur de E c,eff est égal à E cm /(1 + ϕ) en retenant un coefficient ϕ égal à 2. Les coefficients k 1 k s k p sont ceux définis dans le tableau de l annexe E de la norme NF EN Les coefficients k 2 k 3 k 4 k 5 sont pris respectivement à 1/2, 2/3, 1, 1/3 dans le cas courant des poutrelles en béton précontraint. Des valeurs adaptées peuvent être données dans les Avis Techniques pour les autres poutrelles (comme par exemple les poutrelles à coque en terre cuite) en fonction du type de montage. Les valeurs du coefficient d adaptation k a sont données dans le tableau de l article I.A. 207, Efforts tranchants Les calculs de vérification de l établissement du monolithisme doivent être effectués conformément aux prescriptions de l article I.A. 107,2. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

74 La vérification à l effort tranchant (dans la nervure rendue monolithe) des systèmes de plancher à poutrelles précontraintes est celle donnée par l article E 5.2 de la norme NF EN ,2 Cas avec armature dépassante sur appui indirect 311 Ancrage 1 La force à ancrer sur appui de rive est définie au chapitre de la NF EN et son annexe nationale NF EN /NA. Dans le cas courant de planchers sans armatures transversales, l effort à ancrer est égal à ED M + V Ed avec un 0,9 d minimum de 1/2 V Ed, M Ed étant le moment de continuité sur l appui considéré pris avec son signe. 311,1 Cas avec armature dépassante sur appui direct a 80 ø 12 2 Il s agit du cas courant de pose des poutrelles précontraintes. 60 a 80 2 a) sur poutre de rive Légende 1 Cadre utilisé comme suspente 2 Extrémité rugueuse a b a) poutrelle avec armature dépassante La vérification est effectuée en considérant un ancrage de l armature dans le béton armé sur une distance (a + b), en prenant la valeur suivante comme valeur de calcul de la contrainte ultime d adhérence sous l effet d une pression transversale : f bd = k f ctk0,05 où : k est un coefficient dépendant du type d armature : -- k = 1,30 pour les armatures de béton armé lisses ou à empreintes et pour les armatures de précontrainte à empreintes ou ondulées, -- k = 2,6 pour les armatures de béton armé à verrous et pour les armatures de précontrainte (fils ou torons) torsadées ; f ctk0,05 est la valeur inférieure de la résistance caractéristique à la traction (fractile 5 %) relative au béton de la zone considérée : béton de la poutrelle préfabriquée sur la distance b et béton coulé en œuvre sur la distance a. L effort supplémentaire équilibré sur la profondeur (a + b) est évalué en considérant une contrainte d adhérence égale respectivement à f bd pour les armatures à haute adhérence et f bpd pour les armatures de précontrainte et une longueur droite équivalente égale à (l b /α) où l b est la longueur d ancrage de référence, mesurée le long de l axe de l armature et α = α 2 α 3 α 4 α 5 tels que définis au paragraphe (Tableau 8.2) de la norme NF EN et son annexe nationale NF EN / NA. La détermination des contraintes ultimes d adhérence f bd et f bpd est explicitée respectivement aux paragraphes et de la NF EN Le calcul de f et f bd bpd est réalisé en prenant en compte la résistance de calcul en traction relative au béton de la zone considérée : béton de la poutrelle préfabriquée sur la distance b et béton coulé en œuvre sur la distance a. Les prescriptions énoncées ci-dessus correspondent au cas général. Dans le cas illustré dans la figure, on a b = 0. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

75 Annexe I Formules de vérification en flexion à l état limite de service (ELS) (annexe introduite à l article I.A.307,2) 1) Notations et unités utilisées dans ces formules G 1 : poids propre des poutrelles pour 1 m 2 de plancher terminé (dan/m 2 ) G 2 : poids propre du plancher brut au m 2 diminué de G 1 (dan/m 2 ) G 3 : charge uniformément répartie équivalente au poids des cloisons (dan/m 2 ) G 4 : poids des revêtements de sol plafond et autres charges permanentes (dan/m 2 ) Q B : charge d exploitation (dan/m 2 ) χ : entraxe des poutrelles (m) l : portée du plancher (m) i/v i : module de résistance de la poutrelle par rapport à sa fibre inférieure (cm 3 ) I/V i : module de résistance du plancher pour une largeur d entraxe par rapport à la fibre inférieure (cm 3 ) I/V s : module de résistance du plancher pour une largeur d entraxe par rapport à la fibre supérieure (cm 3 ) σ i : contraintes de la fibre inférieure dans la poutrelle sous la seule action de la précontrainte finale (après déduction des pertes) (MPa) ψ 1 : coefficient définissant la valeur fréquente d une action variable Ψ 2 : coefficient définissant la valeur quasi permanente d une action variable α = (Ι/V i ) (i/v i ) n p : coefficient d équivalence appliqué à la section de poutrelle, égal au rapport du module différé du béton de poutrelle sur le module du béton pris pour référence n ch : coefficient d équivalence appliqué à la section du béton de chantier, égal au rapport du module différé du béton de chantier sur le module du béton pris pour référence f ck,ch : résistance caractéristique en compression du béton de chantier (MPa) f ctm,p : résistance moyenne à la traction du béton de la poutrelle (MPa) 2) Vérifications à effectuer Les vérifications sont à effectuer en fibre inférieure et supérieure du montage. Les formules ci-dessous sont applicables aux vérifications à l ELS des planchers isostatiques de portée l et aux planchers en continuité de portée fictive L f (voir article I.A. 308,23). Les coefficients d étaiement k Ci, k QPi, k Fi, k Cs, k QPs ci-dessous sont issus des calculs de la résistance des matériaux dans le cas de charges uniformément réparties. Lorsque les sections sont homogénéisées, les différents bétons et les armatures passives de flexion doivent être homogénéisés. Dans le cas des poutrelles comportant des éléments en terre cuite (coque ou plaquette), les coefficients d homogénéisation et les formules de vérification en flexion à l ELS sont explicités dans les Avis Techniques. 3) Vérification en fibre inférieure du montage 3-1) Sous toutes classes d exposition Sous sollicitations caractéristiques avec Pose sans étai Une file d étais à mi-portée Deux files d étais aux 1/3 et 2/3 de la portée Deux files d étais aux 2/5 et 3/5 de la portée Trois files d étais ou plus , Mf C est le moment de flexion maximal admissible en travée (en dan.m) pour limiter la contrainte de traction dans les armatures de précontrainte à la valeur de 0,8 f pk, dans les armatures passives à la valeur de 0,8 f yk et la contrainte inférieure à la valeur de k 1 f ctm,p avec k 1 = 0,6 Mf I C V 3-2) Sous classe d exposition XC2, XC3, XC4 Sous sollicitations quasi permanentes 8 e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

76 4) Vérification en fibre supérieure du montage 4-1) Sous sollicitations caractéristiques Pose sans étai Une file d étais à mi-portée Deux files d étais aux 1/3 et 2/3 de la portée 5 16 Pose sans étai Trois files d étais ou plus kcs = 1,063 kcs = 1 8 kqps = 0 kqps = 1,25 Une file d étais à mi-portée Deux files d étais aux 1/3 et 2/3 de la portée kqps = 0,98 Deux files d étais aux 2/5 et 3/5 de la portée kqps = kcs = 1,063 Trois files d étais ou plus kqps = 1 Mbqp est le moment de flexion maximal admissible en travée (en dan.m) pour limiter la contrainte de compression en fibres supérieures à (0,45 fck,ch) Annexe II Détermination de la portée libre fictive pour la vérification en flexion des sections en travée des planchers en continuité (annexe introduite à l article I.A. 308,23) 1, Mf0 moment de flexion maximal admissible en travée (en dan.m) pour ne pas avoir de traction en fibres inférieures e-cahiers du CSTB Deux files d étais aux 2/5 et 3/5 de la portée Pose sans étai Pose sans étai Deux files d étais aux 2/5 et 3/5 de la portée kcs = 0,98 4-2) Sous sollicitations quasi permanentes 3-3) Sous classe d exposition XD1, XD2, XS1, XS2 Sous sollicitations fréquentes Deux files d étais aux 1/3 et 2/3 de la portée kcs = 1,25 Deux files d étais aux 1/3 et 2/3 de la portée M Mf0 moment de flexion maximal admissible en travée (en dan.m) pour ne pas avoir de traction en fibres inférieures Une file d étais à mi-portée Une file d étais à mi-portée Mbc est le moment de flexion maximal admissible en travée (en dan.m) pour limiter la contrainte de compression en fibres supérieures à 0,6 fck,ch 1,063 Trois files d étais ou plus kcs = 0 Trois files d étais ou plus 2 Deux files d étais aux 2/5 et 3/5 de la portée 8 1 Généralités Le plancher considéré a une portée réelle L. II est soumis à l ensemble des charges permanentes G = G1 + G2 + G3 + G4 et d exploitation QB définies dans l Annexe I du chapitre I.A.3. À ces charges correspond le moment fléchissant maximal dans la travée de comparaison (voir article I.A ) : Les moments sur appui MRd,w et MRd,e ont été choisis par application de l article I.A. 308,23, en fonction du moment M '0 qui tient compte des conditions d étaiement. La présente annexe a pour but de déterminer la portée isostatique d un plancher fictif qui, supportant les mêmes charges G + QB, serait soumis au même moment MRd,t en travée : Cahier Septembre 2012

77 M Rd,w CFerm*MEd,0 MRd,t L f /2 L f /2 L/2 L/2 MEd,0 M Rd,e La portée fictive L f est égale à une fonction β de la portée réelle : L f = β L avec β qu il convient de déterminer. 2 Détermination du coefficient β Rappel des limitations de l application de la méthode de l article 308,23 : avec C ferm = 1,1 dans le cas des travées intermédiaires des planchers à plus de trois travées, C ferm = 1,15 dans le cas de planchers à deux travées ou dans le cas des travées de rive d un plancher à plus de deux travées. Posons M Rd,w = δ w M Ed,0 et M Rd,e = δ e M Ed,0 L attention est attirée sur la nécessité d évaluer δ w et δ e en fonction de M Ed,0 et non M ' 0, dans le cas de planchers mis en œuvre sans étai bien que les moments sur appuis M Rd,w et M Rd,e aient été calculés à partir de M ' 0 d où : 2 Section D Transport, mise en œuvre et pose Chapitre 1 Prescriptions communes aux divers types de planchers à poutrelles Les prescriptions relatives à la prévention des accidents figurent notamment dans le code du travail (4 e partie, Livre V, Titre III). 101 Manutention Les poutrelles sont saisies en deux points situés près des extrémités et levées dans une position horizontale ne conduisant pas à des sollicitations parasites inacceptables. Le levage se fait en respectant les conditions prévues par l étude. En particulier l étude prévoit les porte-à-faux admissibles éventuels. Les organes de levage doivent répondre aux spécifications en vigueur relatives à la manutention des éléments préfabriqués et notamment aux fiches de sécurité publiées par l organisme professionnel de prévention du bâtiment et des travaux publics (OPPBTP). Par dérogation à ces spécifications, dans le cas de manutention par boucles de levage, celles-ci peuvent être des grecques de diamètre au moins égal à 5 mm en acier B235, B400 ou B500, ou des grecques réalisées avec un fil de précontrainte θ 5 mm. La dérogation ci-dessus a été admise après consultation des organismes de prévention. Les dispositions d élingage sont définies sur les plans de pose. Dans le cas de poutrelles ne comportant pas de boucles de levage ni de dispositions assimilées (grecques, treillis des poutrelles légères à treillis métallique), les poutrelles peuvent être levées : soit en groupe sur plateau, ou cerclées par des cadres ou des élingues accrochés à un palonnier ; Nota : lorsque les élingues entourent les poutrelles sans être bloquées, leur inclinaison ne doit pas permettre leur glissement sous les poutrelles. Les palonniers doivent comporter au moins deux points de suspension de façon à assurer leur stabilité horizontale. soit individuellement par un dispositif auto-serrant (câblette, pince, etc.) conforme à la réglementation (cf. document INRS). Dans le cas de levage par chariot élévateur, l écartement des bras de la fourche doit être adapté à la longueur des poutrelles. La stabilité de la charge doit être assurée pendant le levage. Il y a lieu d éviter les chocs sur les poutrelles, notamment sur les aciers en attente. 102 Stockage (en usine et sur chantier) Le stockage doit être effectué sur une aire horizontale propre, conformément à des conditions d appui définies par le fabricant. Les distances entre appuis et les modes d empilage adoptés ne doivent pas entraîner le développement d efforts susceptibles de provoquer des déformations permanentes ou des fissures. Il convient d aligner verticalement les cales d appui et d éviter l empilage des poutrelles sur de trop grandes hauteurs et la création de porte-à-faux excessifs. Les files de poutrelles en stock doivent être facilement identifiables. 103 Transport Les poutrelles sont placées en position droite en respectant les conditions d appui et les précautions particulières définies ci-dessus pour le stockage. L arrimage doit être réalisé au droit des appuis et de façon à éliminer tout rebond. Un schéma de principe de chargement doit être remis par le fournisseur au transporteur. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

78 104 Réception sur chantier Dans le cas de fabrication faisant l objet d une certification CSTBat ou NF, la réception sur chantier consiste seulement à vérifier que les poutrelles ne comportent ni fissure, ni épaufrure inacceptable, ni détérioration quelconque. Le transport s il est mal conduit peut en effet être la source de désordres. Dans le cas de fabrication ne faisant pas l objet d une certification CSTBat ou NF, il appartient au responsable de la construction (entreprise générale, maître d œuvre, etc., selon les cas) de définir les conditions de réception des poutrelles sur chantier. On peut s inspirer utilement des prescriptions de contrôles données dans le référentiel de certification CSTBat ou NF. 105 Pose des poutrelles La pose est effectuée dans les conditions prévues par l étude et indiquées sur le plan de pose. L attention est particulièrement attirée sur l ordre de pose, prévu sur les plans. L écartement des poutrelles est réglé et assuré en les calant à leurs extrémités, par les entrevous par exemple. 105,1 Appuis 105,11 Sécurité à la mise en œuvre du plancher La pose des poutrelles peut se faire soit sur appuis préalablement réglés de niveau, soit sur une lisse en bois placée contre l appui. Dans le cas où il est prévu à l étude de poser sur une lisse en bois, il doit en être fait mention sur les plans de pose. Les repos minimaux définis aux articles I.A.108,1 pour les poutrelles en T renversé en B.P. et I.A. 209 pour les poutrelles légères en treillis métallique à talon en béton (2 cm sur une poutre ou sur un mur en béton, 5 cm sur maçonnerie) sont normalement suffisants pour assurer la sécurité à la mise en œuvre compte tenu de la présence des armatures en attente susceptibles de s opposer aux déplacements. Si le repos réel relevé sur chantier s avère être inférieur aux minimums définis ci-dessus, ou si les conditions d appuis sont défectueuses, une lisse en bois doit être obligatoirement placée contre les appuis. Cette disposition est conseillée dans tous les cas, car elle permet d éliminer la plupart des risques. 105,12 Appuis vis-à-vis de la stabilité du plancher terminé Dans le cas de repos effectifs insuffisants ou nuls, on se réfère à l article I.A.108,24 et, pour les poutrelles légères en treillis, à l article I.A. 209,3. 105,2 Étaiement Les étais et leur mise en œuvre répondent aux règles de l art en ce qui concerne leur entretien, leur résistance, leurs conditions d appui, leur contreventement. Les lisses doivent avoir une rigidité suffisante compte tenu de l espacement des étais et ne pas présenter de porte-à-faux notables. On peut utilement se reporter aux documents suivants : guide pratique OPPBTP «Étaiement des planchers de bâtiment» ; annales de l ITBTP, n 316, avril 1974 ; note documentaire de l INRS n Lorsque les sous-faces des poutrelles sont masquées à la mise en œuvre (par exemple, dans le cas d utilisation d entrevous à languette), des modalités spéciales d étaiement sont fixées cas par cas dans les Avis Techniques de façon à assurer un repos effectif des poutrelles sur les étais. En ce qui concerne l étaiement des sous-toitures, il convient de se référer à l article I.A.110, ,3 Cas de la pose sans étai Sauf prescription contraire, les poutrelles dont la pose est prévue sans étai à l étude doivent être âgées d au moins sept jours au moment du coulage du béton. Dans ce cas de pose, l absence de défectuosité en partie haute des poutrelles ainsi que la qualité des appuis est particulièrement importante. 106 Coffrages et entrevous L entreprise doit s assurer que les coffrages et les entrevous livrés sont conformes à ceux prévus à l étude. Pour les planchers à poutrelles en T renversé en B.P., les entrevous ont généralement une forme pouvant permettre la dérogation-couture. Pour les planchers à poutrelles légères en treillis métallique, les entrevous sont de forme différente. Cependant, il est possible d associer des entrevous de la famille des poutrelles en béton précontraint à celle des planchers à poutrelles treillis sous réserve de respecter les prescriptions de l article I.A.103,212 et de prendre en compte dans les calculs l augmentation du poids propre dû à un litrage béton plus important. L entreprise doit s assurer que : les entrevous satisfont aux prescriptions des normes NF EN à 4 et des référentiels de certification CSTBat ou NF. Il existe des entrevous faisant l objet d une marque ou d une certification de qualité permettant de se dispenser des essais de réception ; les entrevous en terre cuite sont adaptés au type de construction (en fonction de leur mise en compression transversale sous les effets conjugués de la dilatation à l humidité de la terre cuite et du retrait du béton de structure). En outre, l entreprise doit éliminer les entrevous, qui, lors du transport ou des manutentions, auraient subi des détériorations (fissures, manques, etc.). Dans le cas où des rehausses en matière plastique alvéolaire sont prévues sur les entrevous de coffrage, elles doivent être collées sur ceux-ci à moins que le montage permette leur emboîtement sur l entrevous. Dans le cas d entrevous en matière plastique alvéolaire recoupés sur chantier en éléments de longueur inférieure à 60 cm (en extrémité de travée de plancher), il y a lieu de prendre toutes les précautions nécessaires (par exemple, chemin de planches), la résistance au poinçonnementflexion se trouvant réduite. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

79 Dans le cas d entrevous, quelle que soit leur nature, découpés latéralement, cette découpe doit être effectuée sans affecter la résistance de l entrevous. En cas de doute, il y a lieu de placer une lisse en rive. Dans le cas d entrevous résistants alvéolés, la coupe doit être nette et sans détérioration de l entrevous ; pour les entrevous longitudinaux, une paroi verticale doit se trouver au droit d un appui, nécessitant s il y a lieu la mise en place d une lisse en rive, située sous cette paroi. Pour le passage des brouettes, ou autres accessoires roulants, il faut impérativement prévoir un «chemin de planches». D une façon générale, pour tous les déplacements, il convient d éviter les effets dynamiques sur les entrevous. 107 Chaînages Trémies et chevêtres Encorbellements Armatures complémentaires Les liaisons entre les divers éléments de construction, en particulier les chaînages, au niveau des planchers, doivent répondre à l article I.A. 111,1, les trémies et chevêtres à l article I.A. 111,2, les chaînages transversaux intermédiaires à l article I.A. 111,5. La mise en place des armatures de continuité doit être conforme à l article I.A. 105,5 et la réalisation des encorbellements, à l article I.A. 105,6. En ce qui concerne les armatures complémentaires à mettre en place in situ, leur réception, leur façonnage, leur soudage, et leur mise en place (calage, etc.), on se réfère aux règles générales relatives à l exécution des constructions en béton armé. L attention est plus spécialement attirée sur les dispositions à adopter pour assurer le maintien en place des armatures des encorbellements. 108 Bétonnage Se reporter aux règles générales relatives à l exécution des constructions en béton armé. 108,1 Confection du béton Le béton de classe minimale C25/30 doit être conforme aux prescriptions de la norme NF EN La granulométrie du béton est limitée à 15 mm sauf pour ce qui concerne le jointoiement entre entrevous porteurs TCI pour lequel cette limitation est réduite à 10 mm. La teneur en eau doit être adaptée à la nature des entrevous. Les entrevous en matière plastique alvéolaire n étant pas susceptibles d absorber un excès d eau, on doit veiller tout particulièrement à utiliser un béton à faible teneur en eau et à assurer sa protection pendant sa prise et son durcissement. À l inverse, dans le cas d entrevous en terre cuite, la teneur en eau doit être relativement plus importante. La teneur en chlorures du béton doit respecter les prescriptions de l article de la norme NF EN Le chlorure de calcium et les adjuvants à base de chlorures ne doivent pas être ajoutés au béton contenant une arma- ture en acier, ou une armature de précontrainte en acier ou des pièces métalliques noyées. L utilisation d adjuvants non chlorés est possible suivant les prescriptions de la norme NF EN Il est rappelé que dans le cas d incorporation de canalisations ou de conducteurs dans les dalles, aucun adjuvant chloré n est autorisé, conformément aux DTU n 65.7, et ,2 Mise en place du béton 108,21 Généralités Il y a lieu de s assurer de la propreté de l extrados et des flancs des poutrelles et des entrevous, et d humidifier ceux-ci avant bétonnage. Il est rappelé également l utilité de vibrer le béton qui doit en outre être protégé en fonction des conditions climatiques, conformément aux règles de l art. En règle générale, le bétonnage des nervures ou des clavetages et des dalles doit être simultané. Un bétonnage fractionné est possible à condition qu il ait été prévu à l étude et que la couture des reprises de bétonnage soit assurée. Les modalités de bétonnage, compte tenu des effets dynamiques éventuels, doivent permettre de garantir le non-dépassement des charges de chantier définies à l article I.A.104. Dans le cas contraire on doit augmenter le nombre des étais. Cette prescription implique notamment de déverser très progressivement le béton sur le plancher et, simultanément, de le répartir transversalement aux poutrelles de façon à éviter toute surépaisseur locale, même momentanée, de plus de quelques centimètres par rapport à l épaisseur nominale de la dalle de répartition. L épaisseur de la dalle, prévue au plan de pose, doit être constante sur toute la portée. Les contre-flèches de montage doivent donc être respectées au coulage de la dalle. 108,22 Cas d utilisation d entrevous transversaux en terre cuite Dans ce cas, le béton ne doit pas être déversé directement sur les entrevous et les poutrelles mais sur une plaque posée sur le plancher. Cette mise en œuvre est destinée à limiter les pénétrations du béton dans les alvéoles aux valeurs prévues à l article I.A ,23 Cas d utilisation de coffrages en feuilles cintrées (en métal, en matériau plastique, etc.) Dans ce cas, il est exigé de prendre les précautions suivantes : mise en place de larges platelages de circulation prenant appui sur les poutrelles ; e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

80 non-déversement du béton directement sur le plancher mais sur un platelage ; coulage du béton d abord le long des poutrelles, sur toute la surface du plancher, de façon à bloquer les feuilles cintrées, puis coulage à la suite de la dalle de répartition. 108,24 Cas des sous-toitures Dans ce cas, il est nécessaire d adapter la plasticité du béton à la pente de la sous-toiture. Voir aussi l article I.A. 110,4. 20 mm Nu de la dalle brute 109 Délai d utilisation du plancher L attention est attirée, dans le cas d utilisation du plancher comme support des étais du ou des planchers supérieurs, sur la nécessité de s assurer que les vérifications nécessaires (voir l article I.A. 104,3) ont été effectuées à l étude. Il en est de même lorsque le plancher sert de plateforme pour le stockage des matériaux ou matériels divers pendant les travaux. 109,1 Planchers étayés à la mise en œuvre 110,3 Panneaux chauffants à tubes métalliques Se référer au DTU n «Exécution de planchers chauffants à eau chaude» Les étais ne peuvent être enlevés que lorsque la résistance nécessaire du béton est atteinte. À titre indicatif, dans les cas courants et pour des conditions moyennes de température, un délai de sept jours est généralement suffisant. Un délai plus court n est envisageable que sur justifications particulières. 40 mm min ,2 Planchers posés sans étai L accès du plancher, puis son utilisation pour l exécution du reste de la construction, nécessite l obtention d une résistance suffisante du béton. Un délai de sept jours est normalement suffisant, sauf justifications particulières, dans des conditions moyennes de température et dans les cas courants. 110 Mise en place de canalisations incorporées dans le plancher 110,1 Généralités Aucune canalisation ni conducteur ne doit être placé dans le béton de clavetage de part et d autre des poutrelles. Les canalisations ou conducteurs placés au-dessus et parallèlement aux poutrelles ne doivent pas être posés à une distance de celles-ci inférieure à la plus grande dimension de ces conducteurs ni à 2 cm. 110,2 Canalisation d eau chaude ou d eau froide sous pression Se référer au DTU n «Canalisation d eau chaude ou froide sous pression et canalisations d évacuation des eaux usées et des eaux pluviales à l intérieur des bâtiments». Légende 1 Tube 2 Dispositif de positionnement 3 Armature 110,4 Panneaux chauffants par conducteurs et câbles électriques Se référer au DTU n 65.7 «Exécution de planchers chauffants par câbles électriques enrobés dans le béton» 110,5 Installations électriques à basse tension Se référer au guide UTE C «Canalisations Modes de pose Connexions» 111 Protection des entrevous en matière plastique alvéolaire contre les rongeurs Il n y pas lieu de prendre d autres précautions que celle qui consiste à placer des grilles à mailles fines sur les bouches d aération des vides sanitaires. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

81 112 Essais in situ des planchers terminés Le but de ces essais non destructifs ne peut être que de vérifier un bon comportement de l ouvrage malgré une malfaçon accidentelle. Ne sont pas visés par le présent article les essais d étude ou de recherche interprétés dans le cadre des Avis Techniques et destinés à justifier soit des dérogations au présent CPT, soit de nouvelles prescriptions, ni des essais destructifs particuliers effectués pour un chantier déterminé et interprétés par les participants à la construction. Pour ces essais, l attention est attirée sur les points suivants : 1. La charge d essai ne doit en aucun point du plancher dépasser la charge de calcul en service. 2. La surface de chargement doit être suffisante pour que, compte tenu de la solidarisation transversale, les éléments les plus sollicités à l essai soient soumis aux sollicitations de calculs. Chapitre 2 Prescriptions particulières aux planchers à poutrelles légères en treillis métallique Les schémas qui suivent illustrent les dispositions acceptables ou non pour quelques cas types usuels. a. Cas des entrevous en matière plastique alvéolaire, homogène ou hétérogène (partie inférieure en un autre matériau) : 1 cm mini d 5 cm mini 1 cm mini d 5 cm mini a a 201 Stockage (en usine et sur chantier) Les poutrelles sont posées sur des appuis dont l espacement ne dépasse pas 15 fois la hauteur totale des poutrelles, les porte-à-faux n excédant pas six fois cette hauteur. Les appuis doivent être situés le plus près possible des nœuds du treillis. 202 Réception sur chantier Le contrôle visuel a notamment pour but d éliminer les poutrelles dont la membrure supérieure ou les diagonales présenteraient des déformations locales. 203 Pose des poutrelles La sécurité à la pose des poutrelles est assurée si les prescriptions de l article I.A. 209,1 sont satisfaisantes. Dans le cas contraire, il convient de placer une lisse près de l appui. 204 Étaiement b. Cas des rehausses en matière plastique alvéolaire sur entrevous bas 1 cm mini d 5 cm mini Le nombre, l espacement et la position des files d étais sont déterminés par l étude conformément à l article I.A Les étais sont mis en place après la pose des poutrelles. Les étais sont réglés au niveau de l arase de maçonnerie et non simplement posés au contact des poutrelles. a 205 Entrevous Les Avis Techniques fixent des dimensions minimales pour les nervures en béton coulé en œuvre entre les entrevous. Les cotes «a» et «d» définies à l article I.A.103,212 sont d autant plus grandes que les entrevous sont plus hauts que les poutrelles, afin d éviter une forme en cheminée nuisible au bon remplissage des nervures. Collage obligatoire e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

82 1 cm mini d 5 cm mini a Emboîtement dispensant du collage 303 Pose des poutrelles L appareillage des poutrelles doit tenir compte de leurs éventuels écarts de rectitude afin d éviter que ceux-ci cumulent leurs effets. Il est également possible de redresser les poutrelles. L attention est attirée dans ce cas sur la nécessité de centrer l effort de redressement pour éviter les risques de basculement. 304 Étaiement Le nombre, l espacement et la position des files d étais sont déterminés par l étude conformément à l article I.A La mise en place des étais se fait après la pose des poutrelles. Les étais sont mis en place obligatoirement au contact des poutrelles, sans soulever celles-ci. Cette condition de mise en place des étais est conforme à l hypothèse prise en compte dans les calculs de dimensionnement. Des étais réglés trop bas entraîneraient dans les poutrelles des contraintes supplémentaires inacceptables. Il en serait de même dans le cas de déblocage d étai en cours de bétonnage, ce qui entraînerait en outre une décohésion du béton frais. 305 Entrevous Chapitre 3 Prescriptions particulières aux planchers à poutrelles en béton précontraint 301 Stockage (en usine et sur chantier) Les poutrelles sont posées sur deux appuis placés le plus près possible de leurs extrémités, sans dépasser 50 cm. Des porte-à-faux importants sont en effet une des causes de contre-flèches excessives. Les cales d appui séparant les lits de poutrelles superposées ne doivent pas reposer sur les armatures transversales éventuelles. Les Avis Techniques fixent des dimensions minimales pour les nervures en béton coulé en œuvre entre les entrevous. Les cotes «a» et «d» définies aux articles I.A.103, 211 et 103,22 sont d autant plus grandes que les entrevous sont plus hauts que les poutrelles, afin d éviter une forme en cheminée nuisible soit au bon clavetage des poutrelles dans le cas de la dérogation-couture, soit au bon enrobage des armatures transversales. Dans le cas des entrevous en matière plastique alvéolaire et des entrevous composites, les schémas qui suivent illustrent pour quelques cas types usuels les dispositions acceptables ou non. a. Cas de la dérogation-couture (les poutrelles ne comportent pas d armature de couture régnant au moins sur les tiers des portées) : -- avec entrevous en matière plastique alvéolaire homogènes ou hétérogènes (partie inférieure en un autre matériau) 302 Réception sur chantier Le contrôle visuel est particulièrement important lorsque les poutrelles sont utilisées sans étai ou dans des montages à poutrelles assurant seules la résistance du plancher (poutrelles autoportantes). e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

83 4 cm mini 3 cm mini 10 cm mini b. Cas des poutrelles comportant des armatures transversales de couture : -- avec entrevous en matière plastique alvéolaire homogènes ou hétérogènes 5 cm mini 5 cm mini NON -- avec rehausses en matière plastique alvéolaire, posées sur entrevous bas -- avec rehausses en matière plastique alvéolaire, posées sur entrevous bas et, d une façon générale, avec entrevous composites (en deux parties distinctes assemblées sur chantier) quels qu en soient les matériaux constitutifs 4 cm mini 3 cm mini 10 cm mini 5 cm mini 4 cm mini NON 10 cm mini NON inférieur 4 cm 5 cm mini 5 cm mini NON NON Les deux derniers schémas ne sont pas acceptables, l un parce que la rehausse vient en débord de l entrevous (soit en raison de ses dimensions, soit par déplacement possible en l absence de collage ou d emboîtement), l autre parce que la hauteur et la forme de la rehausse crée une «cheminée» nuisible au bon enrobage des armatures de couture par le béton. 306 Bétonnage 5 cm mini L épaisseur de la dalle, prévue au plan de pose, doit être constante pour toute la portée. Les contre-flèches de précontrainte doivent donc être respectées au coulage de la dalle. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

84 Section E Finitions et ouvrages complémentaires Chapitre 1 Réalisation des plafonds La sous-face des planchers peut rester apparente, recevoir un enduit ou être cachée par un plafond suspendu. 101 Sous-face restant apparente Les poutrelles et les entrevous apparents doivent être propres. Aucune prescription particulière concernant l état de la sous-face du plancher n est requise. C est le cas général des planchers sur vide sanitaire. Ce cas se rencontre aussi en plancher haut de sous-sol, sous réserve du respect des prescriptions particulières relatives notamment à la protection incendie. Éventuellement, la sous-face peut recevoir une finition élémentaire par travaux de peinture conformément au DTU 59.1 «Travaux de peinture des bâtiments». 102 Sous-face enduite 102,1 Enduit plâtre 102,11 Cas de sous-face en béton ou en terre cuite Les poutrelles à sous-face en béton ou en terre cuite, les entrevous en béton de granulats lourds et les entrevous en terre cuite peuvent recevoir un enduit plâtre traditionnel si la conception du plancher répond à l une au moins des conditions suivantes : le plancher comporte une table de compression complète coulée en œuvre (dalle armée d au moins 4 cm d épaisseur) ; les entrevous sont en terre cuite ; le plancher comporte des chaînages transversaux intermédiaires (art. I.A.111,5), les entrevous étant en béton. Pour ce qui concerne la planéité d ensemble de la sousface du plancher brut, la tolérance suivante doit être respectée : écart maximal de 10 mm sous la règle de 2 m, mis à part les écarts locaux dus par exemple aux sousfaces des poutrelles en retrait par rapport à celles des entrevous. Les poutrelles et les entrevous reçoivent directement l enduit qui doit être exécuté conformément au DTU n 25.1 «Enduits intérieurs en plâtre». L attention est attirée sur la nécessité de respecter les épaisseurs et les duretés minimales d enduits. Dans les cas d entrevous en béton de granulats légers, les risques de fissuration peuvent être accrus et les Avis Techniques précisent les interdictions éventuelles d enduire au plâtre suivant la nature du béton léger. Pour ce qui concerne la planéité d ensemble de la sousface du plancher enduit, il est rappelé qu il n existe aucune autre prescription que celle relative à l exécution des enduits (écart de 10 mm sous la règle de 2 m). L épaisseur du plâtre, aux accidents locaux près, peut donc, en général, être constante de manière à suivre la courbure éventuelle du parement inférieur des poutrelles, sauf indications spéciales dans les DPM. 102,12 Cas de sous-face en matériaux isolants Les matériaux isolants peuvent régner sur toute ou partie de la sous-face. Dans le cas de panneaux ou d éléments de fibragglo solidaires du béton (par exemple : semelles de poutrelles, entrevous homogènes en fibragglo), un enduit plâtre peut être appliqué sous le fibragglo à condition d être armé, conformément à l article du DTU n Dans tous les autres cas (par exemple : panneaux fibragglo rapportés et fixés a posteriori par collage en sous-face de plancher, fibragglo collé sur un isolant plastique alvéolaire, matière plastique alvéolaire), l enduit plâtre est exécuté sur des éléments (lattis en bois, lattis métallique ou grillage) fixés aux poutrelles ou, par des suspentes, au béton coulé en œuvre. Se reporter au DTU n 25.1 «Enduits intérieurs en plâtre». Des dispositions particulières peuvent être admises dans les Avis Techniques. Pour ce qui concerne la planéité d ensemble de la sousface du plancher avant et après exécution de l enduit, se reporter à l article précédent. 102,2 Enduit au mortier de liants hydrauliques Les indications de l article précédent s appliquent intégralement, le DTU de référence étant toutefois le DTU n 26.1 «Travaux d enduits de mortiers». 103 Plafonds suspendus 103,1 Mise en œuvre Suivant les types de plafonds, les conditions d exécution sont définies dans les DTU suivants : 25.1 «Enduits intérieurs en plâtre» «Plafonds suspendus en éléments de terre cuite» «Ouvrages en plaques de plâtres» 58.1 «Plafonds suspendus» Les dispositifs de suspension sont fixés aux planchers. Les modalités de fixation aux poutrelles sont données à l article I.A 111,6. Des dispositifs particuliers de fixation peuvent être admis dans les Avis Techniques, notamment dans le cas de fixation aux entrevous. 103,2 Protection en cas d incendie Lorsque ce type de plafond est destiné à améliorer le comportement au feu du plancher, le plafond ne doit pas pouvoir, après dépose occasionnelle, être remonté dans des conditions défectueuses, en cours d exploitation. Cette éventualité n est pas exclue dans les conditions usuelles des opérations d entretien notamment lorsque des canalisations sont placées dans le vide entre plancher et plafond. Cela suppose également que le plafond rapporté protecteur, qui ne fait pas partie intégrante du plancher, ne soit pas modifié dans un sens défavorable, e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

85 en cas de changement d affectation ou d occupation des locaux par exemple. Le maître d ouvrage à qui incombe la maintenance du plafond rapporté doit donc être informé de ces particularités. Il convient également que les raccordements entre planchers, cloisons et plafonds soient convenablement traités. 103,3 Isolation acoustique 103,31 Vis-à-vis des bruits aériens L adjonction à un plancher d un plafond suspendu crée une double paroi qui, vis-à-vis de la transmission directe des bruits aériens, augmente d autant plus l indice d affaiblissement acoustique de l ensemble plancher et plafond, par rapport à celui d une paroi simple de même masse, que le découplage entre vibration du plancher et vibration du plafond est plus efficace. La théorie, confirmée par les essais, montre que l indice d affaiblissement acoustique est d autant plus élevé que la fréquence des sons est supérieure à la fréquence de résonance de la double paroi (ensemble plancher et plafond). Par contre, pour des fréquences inférieures à la fréquence de résonance, la double paroi se comporte sensiblement comme une paroi simple. On a donc tout intérêt à ce que la fréquence de résonance de l ensemble plancher et plafond suspendu soit basse. Seuls des essais permettent d apprécier l isolation acoustique de l ensemble. 103,32 Limitation des bruits d impact La présence d un plafond suspendu ne peut qu améliorer la protection contre les bruits d impact. Toutefois, cette amélioration risque d être vite limitée par les transmissions latérales qui peuvent être importantes dans le cas de parois verticales (cloisons) solidaires par le haut avec les planchers. Il en résulte que la protection contre les bruits d impact nécessite une étude cas par cas. DTU n 53.1 «Revêtements de sol textiles» DTU n 53.2 «Revêtements de sol plastiques collés» DTU n 54.1 «Revêtements de sol coulés à base de résine de synthèse» DTU n 59.3 «Peinture de sols» DTU n 51.1 «Pose des parquets à clouer» DTU n 51.2 «Parquets collés» 202 Cas particulier des planchers sans dalle de répartition, avec entrevous porteurs 202,1 Résistance à la pénétration Indépendamment des dispositions nécessaires à la pose des revêtements de sol, la satisfaction à l essai de pénétration (voir article I.A.109,21) implique la réalisation d une chape mince au mortier de ciment, de 1 cm d épaisseur minimale dans le cas des revêtements de sol minces collés. 202,2 Formes en sable Lorsque les entrevous sont porteurs simples, la retenue du sable nécessite l interposition d un écran (film plastique, papier goudronné, etc.). 202,3 Étanchéité à l eau entre locaux superposés En l absence d ouvrages particuliers ou de revêtement de sol imperméable, l étanchéité normalement requise n est pas assurée pour les planchers à entrevous porteurs simples. Chapitre 3 Planchers utilisés en supports d étanchéité 104 Cas particuliers des balcons, auvents et plancher sur passages ouverts La sous-face de ces planchers ne peut pas rester apparente. Sa protection vis-à-vis des intempéries et des agressions mécaniques doit être assurée soit par un enduit au mortier de liants hydrauliques, soit par un plafond rapporté. Chapitre 2 Réalisation des sols 201 Généralités Sauf indication contraire dans les Avis Techniques, il n existe aucune incompatibilité de réalisation des sols usuels sur les planchers à poutrelles et entrevous visés par le présent titre I, sous réserve de la réalisation éventuelle d ouvrages d interposition prévus dans les règles DTU et professionnelles se rapportant à ces revêtements. Ces documents sont actuellement les suivants : DTU n 52.1 «Revêtements de sol scellés» DTU n 52.2 «Pose collée des revêtements céramiques et assimilés» 301 Conception Ces planchers doivent être conçus en conformité avec le DTU n «Gros œuvre en maçonnerie des toitures destinées à recevoir un revêtement d étanchéité». Chapitre 4 Percements et scellements a posteriori dans les planchers terminés 401 Généralités Les fixations rapportées sous les poutrelles doivent être conformes aux prescriptions de l article I.A.111,62. Les fixations en sous-face d entrevous alvéolés, par pitons à bascule passés dans des trous forés, sont acceptables pour les entrevous résistants (en béton ou en terre cuite) à condition que la charge supportée reste faible en chaque point. En l absence d étude sur ce problème, il est prudent de limiter la charge à 10 dan par fixation. Cette valeur permet l accrochage des petites canalisations d alimentation en eau ou de chauffage et celui des conducteurs électriques. Les possibilités de fixation en sous-face des entrevous d un autre type sont examinées dans les Avis Techniques. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

86 SIÈGE SOCIAL 84, AVENUE JEAN JAURÈS CHAMPS-SUR-MARNE MARNE-LA-VALLÉE CEDEX 2 TÉL. (33) FAX (33) CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DU BÂTIMENT MARNE-LA-VALLÉE PARIS GRENOBLE NANTES SOPHIA ANTIPOLIS